Програмные Продукты
Учителям и Родителям
Конкурсы
Обратная Связь


Транспьютеры – британский феномен восьмидесятых

загрузка...

В период повального увлечения пета-, экза- и прочими флопсами вкупе с GPGPU стоит напомнить о существовании альтернативных подходов

В начале 80-х небольшая группа умников, или, как их называют в Великобритании, whizz-kids, решила нарушить все законы проектирования процессоров. В их представлении традиционные процессоры излишне привязаны к выполнению статичных арифметических операций – в таком виде они лучше подходят для калькуляторов, откуда, собственно, и пошел родоначальник всех микропроцессоров Intel 4004, а не для параллельной обработки больших объемов данных. Им хотелось усовершенствовать схему фон Неймана и заменить программы, как последовательности предписанных для выполнения операций, некоторыми образами, написанными на языке высокого уровня и превращаемыми в набор, состоящий из нулей и единиц, с которым компьютер взаимодействует. Но эти «дети-волшебники» оказались недостаточно революционными – в конечном итоге они разработали процессор со сверхкороткой системой команд – супер-RISC – и назвали его транспьютером.

На некоторое время транспьютеры стали элементами для построения многопроцессорных систем на одном кристалле. Также были попытки использовать их в качестве ускорителей ПК. Чаще всего название «транспьютер» связывают со словами transistor и computer, но первая часть названия – скорее от слова transmit (передача), то есть отказ от статических вычислений в пользу динамических. Предполагалось, что можно создавать мощные параллельные системы, используя в качестве строительных блоков транспьютеры, связанные внутренними последовательными каналами связи. Основной язык программирования – Occam, хотя были попытки реализации языков C, FORTRAN, Ada и Pascal. Операционными системами были Unix-подобные Minix и Idris. Как вычислитель этот тип приборов остался в прошлом, но его следы можно обнаружить в некоторых встроенных системах.

Транспьютеры не появились бы на свет, если бы не удивительная цепочка событий. Начало ей было положено 1 мая 1960 года, когда советской ракетой ПВО под нынешним Екатеринбургом сбили самолет-разведчик U-2. После этого инцидента Сэр Чарльз Энтони Ричард Хоар, а тогда просто Тони Хоар, потерял возможность продолжить свои исследования по машинному переводу, которые он проводил в МГУ им. М. В. Ломоносова под руководством академика Андрея Колмогорова. Власти решили избавиться от лишних иностранцев, тем более от таких как Хоар, который неплохо знал русский язык и прошел службу в ВМС Великобритании. На самом деле ему крупно повезло – возвратившись на родину, он изменил лингвистике и занялся компьютерной наукой, в которой немало преуспел. С годами Хоар превратился в крупного ученого, стал лауреатом Тьюринговской премии, членом Королевской академии и получил титул лорда. Большую часть своих исследований Хоар посвятил созданию концепции взаимодействующих последовательных процессов CSP, позволяющей разработать средства для описания различных моделей, в том числе процессов, протекающих параллельно, обменивающихся данными по типу «рандеву», то есть между парой и только парой процессов. Использование общей для нескольких параллельных процессов памяти в CSP не допускается. Книга «Взаимодействующие последовательные процессы» была опубликована на русском языке в 1989 году издательством «Мир».

Созданная Хоаром концепция CSP позволила группе ученых из Оксфорда под руководством Дэвида Мэя разработать процедурный язык параллельного программирования высокого уровня Occam, названный так в честь английского философа XIV века Уильма Оккамского и его знаменитой сентенции, известной как бритва Оккама: «Не следует множить сущее без необходимости». Occam является типичным языком высокого уровня, синтаксически похожим на Pascal или C, но его набор операторов и синтаксис доведены до минимума – ничего лишнего. До этого Мэй разрабатывал теорию систем управления роботами, собираемых из одноплатных компьютеров в то, что мы сегодня называем кластерами, что привело его к необходимости разрабатывать технологии параллельного программирования. Вполне логично, что судьба свела его с Тони Хоаром, поскольку они оба варились в общей британской университетской среде. Совместно Хоар и Мэй породили идею укорителя вычислений, реализующего Occam своей системой команд, то есть транспьютера как кремниевой реализации языка.

И снова «если». Теоретические наработки двух университетских профессоров не вышли бы за стены лабораторий, если бы политический курс лейбористского правительства Великобритании Джеймса Каллагана и его предшественников. Придя к власти, лейбористы обеспокоились потерей Британией ее роли и места в компьютерной индустрии. Ранее, в 50-60-е годы, она почти на равных конкурировала с США, но потом там произошло то же самое, что и в большинстве других стран: к тому времени и Япония, и Франция, и Германия стали нишевыми производителями. Следствием этой политики стало то, что в 1978 году к Хоару и Мэю подключился третий – Ян Баррон, инженер-разработчик полупроводниковых приборов. Он был активным участником стимулированных правительством процессов. К этому моменту он успел стать основателем располагавшейся в Бристоле компании Inmos, где основным инвестором было правительство в лице агентства National Enterprise Board (NCE). В задачу созданного в 1974 году учреждения входило проведение программы модернизации; показательно название одного из документов – The Regeneration of British Industry (Регенерация Британской промышленности). Жизнь показала, что модернизация сверху – не самое лучшее, что может быть, и в последующем, с приходом к власти консерваторов, деятельность NCE была постепенно свернута, поскольку почти все его начинания были неудачными, например обновление автомобильной индустрии. В Англии теперь ездят по большей части на импортных автомобилях. Но все же Баррон успел получить 50 миллионов фунтов и начал с производства чипов памяти, однако оказался неконкурентоспособным, а тут возникли Хоар с Мэем, и это была удача – собственное британское и, казалось бы, чрезвычайно перспективное изобретение. В последующем Inmos получила финансирование в более чем 150 миллионов фунтов, но, к сожалению, прибыльной так никогда и не стала.

Баррон понял, что без сотрудничества с американцами ему производство не наладить, поэтому он нашел союзников в лице Дика Петрица и Пола Шредера, успевших поработать в Texas Instruments и решивших избрать карьеру венчурных капиталистов. Так сложился причудливый альянс и государственного, и частного капиталов. Планы были грандиозными – было даже создано собственное производство в Колорадо, где в 1982 году произвели первый экспериментальный транспьютер Simple 4, а затем серийные модели T212 и T414. О значимости, которую придавали этим разработкам, можно судить по тому, что авторы T414 были удостоены специального приза за дизайн от Принца Филиппа (мужа королевы Елизаветы) и других почетных званий. Затем были следующие модели Т800 (1985), пакетный коммутатор С104 и транспьютер для выполнения операций с плавающей точкой (1087) и еще целый ряд моделей. Вершиной была модель SOC Т9000, которую можно отнести к категории «система на чипе», – она имела внутренние кэши, поддержку суперскалярности и многое другое. В последующем она была продана SGS-Thomson, ныне STMicroelectronics, и ее прямыми наследниками стали нынешние микросхемы, используемые в приборах глобального позиционирования GPS.

Несколько известных в конце 80-х годов компаний (Meiko, Floating Point Systems, Parsytec и Parsys) пытались строить системы с массовым параллелизмом, которые использовались чаще всего в академических приложениях. Выпускались платы-ускорители для персональных компьютеров (IBM PC, Amiga), транспьютеры использовались в лазерных принтерах. И последнее «если». Кто знает, как бы сложилась судьба транспьютеров, если бы не неудачная бизнес-модель. Скорее всего, у них был неплохой потенциал, но подвела схема финансирования – частно-государственный альянс и передача управления из рук в руки в конечном итоге привели к тому, что Inmos прекратила свое самостоятельное существование. Inmos оказалась на пути гигантов процессорного бизнеса, а найти свое место в этих условиях чрезвычайно сложно. После Inmos осталось неплохое наследие в виде группы небольших экспериментирующих компаний, своего рода локальный кластер в окрестностях Бристоля.

Судьба компании Inmos и ее детища сегодня представляет интерес по нескольким соображениям. Первое: даже неудачная попытка нарушить сложившиеся каноны свидетельствует в пользу того, что и в области процессоров остается место нонконформизму. Известны работы, связанные с асинхронными процессорами, процессорами с программируемой логикой (Хputer); возможно, есть и что-то иное.

Трудно поверить в то, что все будущее связано с одним типом процессора GPGPU, и то только потому, что игровая индустрия сделала этот подход рентабельным. И второе соображение: одного стремления власть имущих к модернизации, даже если есть подлинные таланты, в которые можно вложить средства, мало. Требуются более действенные схемы.

Врезка:

Созданная Хоаром концепция CSP позволила группе ученых из Оксфорда под руководством Дэвида Мэя разработать процедурный язык параллельного программирования высокого уровня Occam, названный так в честь английского философа XIV века Уильма Оккамского и его знаменитой сентенции, известной как бритва Оккама: «Не следует множить сущее без необходимости». Occam является типичным языком высокого уровня, синтаксически похожим на Pascal или C, но его набор операторов и синтаксис доведены до минимума – ничего лишнего.

Изменено 22.04.2011 16:52


загрузка...


Источник: http://supercomputers.ru/index.php?option=com_k2&view=item&id=156:%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BF%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%8B-%E2%80%93-%D0%B1%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9-%D1%84%D0%B5%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D0%BD-%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%8C%D0%BC%D0%B8%D0%B4%D0%B5%D1%81%D1%8F%D1%82%D1%8B%D1%85&tmpl=component&print=1
Об обучении - еще:

Сценарий спортивного праздника посвященный 23 февраля!

Уроки литературы кирилла и мефодия. 5-6 классы (2004)

Отчет по летней педагогической практике -

Развитие детей 2-3. подготовка к школе в 4-6 лет. здоровье ребенка. отдых с детьми

Управление финансовыми и правовыми рисками в частном бизнесе

В физическом воспитании детей старшего дошкольного возраста



Copyrights ©2010-2013 astersoft.net :: Sitemap

По Русски Latviski English