Аркадий Частиков - Архитекторы компьютерного мира

• Название: Архитекторы компьютерного мира
• Автор: Аркадий Частиков
• Издательство: БХВ-Петербург
• Жанр: История
• Год: 2002
• ISBN: 5-94157-138-0

В книге прослеживается история и эволюция компьютерного мира, которую можно условно разделить на несколько периодов: период, предшествующий компьютерной эпохе; период создания первых компьютеров и появления первых языков программирования; период становления и развития компьютерной индустрии, возникновения компьютерных систем и сетей; период создания объектно-ориентированных языков программирования и новых компьютерных технологий. Каждая из глав книги посвящена отдельному периоду, изобретателям, конструкторам и программистам — архитекторам компьютерного мира.

Для широкого круга читателей

---

Суперкомпьютер Сгау-1

В 1978 году Cray Research объявляет о решении создать модель Сгау-2, которая должна быть более чем в 400 раз производительнее модели Сгау-1. И весной 1985 года первый образец Сгау-2 был установлен в Ливерморской национальной лаборатории (Калифорния). Система Сгау-2 имела большой объем памяти (256 млн. слов) с четырьмя параллельно работающими процессорами и малой длительностью такта (4,1 нс). По сравнению с Сгау-1 новая модель имела на порядок большую пропускную способность и была оснащена операционной системой на основе ОС UNIX. Плотно размещенные платы компьютера создали проблему отвода тепла, которую Крей разрешил путем погружения плат в охлаждающую жидкость. Кто-то назвал Сгау-2 "компьютером в аквариуме".

К концу 1984 года фирма Cray Research занимала 70 % рынка суперкомпьютеров. Еще в ноябре 1981 года Крей передал руководство фирмой Джону Роллвалену, оставаясь членом Совета директоров. Он снова мог посвятить себя любимому делу — созданию самых быстрых компьютеров.

Надо заметить, что параллельно с созданием Сгау-2 фирма Cray Research разрабатывала еще одну компьютерную систему — Cray Х-МР, которая не была полностью спроектирована Сеймуром Креем.

Стив Чен

Молодой конструктор фирмы Стив Чен в 1982 году построил двухпроцессорную систему Cray Х-МР, которая позволила реализовать многозадачный режим обработки — еще одно средство увеличения параллелизма в дополнение к векторизации. Объем основной памяти увеличился до 4 млн. слов, а длительность машинного такта составила 9,5 нс. В 1984 году в серии Х-МР появились четырехпроцессорные варианты, в которых объем основной памяти был доведен до 8 млн. слов, а длительность такта уменьшилась до 8,5 нс.

После 1985 года фирма Cray Research выпустила модифицированные варианты Сгау-2, а затем, следуя своим принципам, Сеймур Крей закрыл свое предприятие в Висконсине и открыл новую фирму Cray Computer Corp. Это произошло в 1989 году. Его примеру последовал и Стив Чен, который после ухода (1987 год) из Cray Research также основал свою фирму Supercomputer Systems Inc. (SSI).

Суперкомпьютер Cray 4-МР

Крей решил, что в его последующих суперкомпьютерах Сrау-3 и Сrау-4 высокая производительность будет обеспечиваться использованием новой элементной базы на основе арсенида галлия (GaAs). Cray-3, выпущенный в начале 90-х годов, имел 16 процессоров, память 2048 млн. слов, длительность такта — 2 нс и пиковую производительность 16 GFLOPS. Суперкомпьютер Сгау-4 с 64 процессорами, как ожидалось, должен был иметь длительность такта — 1 нс и пиковую производительность 128 GFLOPS.

Но Cray Computer Соrр. не смогла продать ни одного компьютера Сrау-3 за два года, которые прошли со дня представления системы, даже Ливерморская национальная лаборатория отказалась приобрести этот компьютер. В 1995 году фирма Cray Computer заявила о своем банкротстве.

Эта неудача не сломила Сеймура Крея, и летом 1996 года он создает четвертую по счету компанию — SRC Computer Inc. (название компании составлено из начальных букв имени Сеймура Роджера Крея). Планы этой компании, как и прежних, — создание самого быстрого компьютера в мире.

А осенью случилось несчастье. 22 сентября 1996 года Сеймур Крей попал в автомобильную аварию и от множественных повреждений шеи и головы 5 октября он скончался.

Особенностью таланта Сеймура Крея являлось то, что он не был приверженцем узкой специализации, какими являются большинство изобретателей в компьютерном мире. Работа со всеми элементами компьютера требует терпения, и Крей проявил это терпение. Он считал, что создание компьютера — это искусство и логика здесь не срабатывает. И чем меньше людей участвуют в разработке компьютера, тем больше шансов на успех проекта.

Компьютерный мир вступил в третье тысячелетие и приятно сознавать, что дела легендарного Сеймура Крея продолжают его последователи. Созданная за три месяца до его гибели фирма SRC совместно с суперкомпьютерным центром Oak Ridge National Lab завершает работы по созданию многопроцессорной системы SRC-6.

Марсиан (Тед) Хофф Архитектор первого микропроцессора

Ключевым технологическим достижением является микропроцессор.

Билл Гейтс

Тед Хофф — архитектор первого микропроцессора

В ряду революционных событий компьютерной истории изобретение программного логического блока под названием "микропроцессор" занимает видное место. Причем с того момента темпы микропроцессорной революции не имеют себе равных — они даже превосходят интенсивность развития обычных средств компьютерной техники. Отлитая в кремнии идея управляемого программируемого логического вычислительного блока была представлена общественности 15 ноября 1971 года.

"Новая эра в интегральной электронике" — под таким заголовком была опубликована рекламная статья в Electronic News за 1971 год. В ней фирма Intel представила микропроцессор под номером 4004 и его архитектора Теда Хоффа. Гордон Мур, один из основателей фирмы Intel, вообще назвал этот микропроцессор "одним из самых революционных продуктов в истории человечества". Изобретение было настолько важным, что Хофф был признан одним из величайших ученых XX века.

Микросхема была достаточно простой и дешевой, чтобы соответствовать почти всем "думающим" устройствам. Ее можно было применять в лифтах, в калькуляторах и электрических пишущих машинках с памятью, она могла управлять механизмом часов или штурвалом самолета. Хоффу было забавно узнать о том, как люди вначале использовали микропроцессоры: одним из первых применений было контролирование количества воды, которое выпивали коровы на экспериментальных фермах. Основным достоинством микропроцессора Хоффа стала его многофункциональность.

Тед Хофф родился в Рочестере, Нью-Йорк, 28 октября 1937 года. Он рос за пределами Рочестера, недалеко от деревни Норт-Чили, где поступил в среднюю школу Чечвил-Чили. Начал он свое образование в однокомнатном школьном здании, один учитель обучал семь классов, всего 13 учеников. От своего отца, который работал в компании General Railway Signal, Тед перенял интерес к электричеству. От дяди к нему перешел интерес к химии.

Хофф вспоминает, что в детстве он видел, как его дядя сливал две бесцветных жидкости вместе, и они становились красного цвета. Под впечатлением этого феномена он начал заниматься химией самостоятельно. Он выдержал экзамен по химии в штате Нью-Йорк, не посещая курса химии средней школы, и получил 95 баллов. Однако его дядя дал ему совет: рабочие места в химической области ограничены и ему лучше изучать химическое производство. Хофф отверг эту идею, думая, что в этой области слишком много "водопроводных и типовых чертежей". Дядя дал ему еще один шанс, который имел больший успех: он подписал его на журнал Popular Science. Хофф выписал радиокаталог, и это послужило толчком к занятиям электроникой — предметом, которым он был полностью поглощен во время обучения в школе.

В 1954 году Хофф поступил в политехнический колледж Ренсселэра в г. Троя, штат Нью-Йорк. Благодаря своему отцу, он каждое лето во время каникул работал техником в электронной лаборатории компании General Railway Signal в Рочестере. Здесь он включился в работу над электронной схемой, выдвинув несколько предложений по проекту, которые в результате были использованы — и таким образом его имя появилось в заявке на патент. Другой проект был посвящен схемам защиты освещения железнодорожных путей; за него Хофф также был удостоен чести быть заявителем на патент (получение двух патентов произошло в 1959 году).

В 1958 году Хофф получил степень бакалавра по электротехнике в колледже Ренсселэра. Его научная работа была посвящена транзисторам. Поступив в Стэнфордский университет, он получил степень магистра и доктора по электротехнике и стал обладателем еще двух патентов.

Однокурсники Хоффа по колледжу Ренсселэра вспоминают его как способного, но скромного студента. "Он обладал сверхъестественной способностью решать сложные задачи по электротехнике за короткое время, — вспоминал его товарищ Гарольд Хойт. Однажды Хойт провел весь уик-энд, работая над очень сложной технической задачей, которую нужно было сдать в понедельник к часу дня. "Я забежал к Теду около 11 и спросил, решил ли он. "Нет, — ответил он. — Еще нет". Тем не менее в классе, спустя 2 часа, он закончил ее. Хофф обладал природными способностями, натурой исследователя, пытливым подходом к решению проблем. Однако он не был организатором.

Хофф был немного знаком с компьютерами после окончания колледжа, он прослушал курс лекций по компьютерам и имел представление о машине IBM 650. Однако его интерес к компьютерам проявился в Стэнфорде. Он был увлечен проблемами распознавания образов и обработки изображений. При написании дипломной работы он пользовался компьютером IBM 1620, недавно приобретенным Стэнфордским университетом. Это дало ему первую возможность программировать. Он получил степень магистра в 1959-м, а доктора — в 1962 году. Его докторская диссертация называлась "Изучение феномена в сетях адаптивных нейронов".