A história dos supercomputadores de Cray

O supercomputador mais rápido de hoje, Fugaku, de Fujitsu, tem uma velocidade de 415 petaflops (pflops).[1] Mas você acreditaria que o primeiro supercomputador é mais lento que um iPhone? O CDC 6600, considerado o primeiro supercomputador, estava em alta a uma velocidade de 3 megaflops (Mflops) e foi o supercomputador mais rápido de 1964 a 1969. [2] Mais tarde, foi ultrapassado por seu sucessor, CDC 7600, projetado pelo mesmo homem por trás do CDC 6600, Seymour Cray.

Cray's Anatomy

Seymour Cray era um engenheiro e arquiteto de supercomputador americano que passou a maior parte de sua vida projetando supercomputadores e foi creditado como o homem que criou a indústria de supercomputação. Amplamente reconhecido como o “pai do supercomputação” [3], ele foi o primeiro funcionário antes de se tornar um empresário. Ele se formou em engenharia elétrica na Universidade de Minnesota em 1949 e concluiu seu mestrado em matemática aplicada na mesma instituição em 1951.

De ERA para CDC

Em 1950, enquanto ainda terminava seu mestrado, Cray ingressou na Engenharia Research Associate (ERA), uma nova empresa local em Saint Paul, Minnesota. Sua experiência em tecnologia de computadores digitais o levou ao seu primeiro projeto, Era 1103, amplamente conhecido como Univac 1103, que se tornou o primeiro computador científico.[4] Quando a ERA foi comprada por Remington Rand e foi fundida com seu departamento da Univac, muitos de seus fundadores deixados para formar a Control Data Corporation (CDC). Em 1958, Cray deixou a era e se juntou a seus colegas no CDC.

Enquanto estava no CDC, Cray montou um laboratório em sua própria casa em Chippewa Falls, Wisconsin, onde ele projetou o que veio a ser o primeiro supercomputador, CDC 6600. Foi lançado em 1964 e dominou o mercado por cinco anos vendendo 200 unidades a US $ 9 milhões cada.[5] Em 1968, com inúmeras inovações técnicas, Cray concluiu o design do CDC 7600. Significativamente mais rápido que o CDC 6600, o CDC 7600 pode processar dados em 36.4 mflops.[6] CDC mais uma vez dominou a indústria de supercomputadores com o lançamento do CDC 7600. O sucesso das duas primeiras séries de supercomputadores do CDC incentivou Cray a trabalhar em sua terceira série, CDC 8600. Foi, no entanto, parou quando o CDC entrou em algumas dificuldades financeiras e priorizou outro projeto de supercomputador, Star 100. Não era um acordo viável para Cray, e ele decidiu deixar o CDC para colocar sua própria empresa.

Iniciando com ousadia

No mesmo ano em que ele deixou o CDC, Cray fundou sua própria empresa, Cray Research Inc (CRI). Com algumas dúvidas e ainda inconsciente de sua reputação, ele se aproximou de Wall Street para capital de sementes. Para sua surpresa, os investidores se alinharam para apoiá-lo, e ele adquiriu convenientemente os fundos de que precisava para colocar a empresa que forneceu aos supercomputadores mais rápidos do mundo por décadas.

Dois anos após sua partida do CDC, eles lançaram Star-100, que foi três vezes mais rápido que o CDC 7600 e uma das primeiras máquinas a empregar processamento vetorial, onde os registros e memórias são organizados para acelerar o processamento de uma única operação em Um grande conjunto de dados.[7] No entanto, a má implementação do conceito levou ao seu fraco desempenho e, eventualmente, seu fracasso. Com seu conhecimento e experiência em tecnologia eletrônica e de computadores digitais, o Cray usou uma abordagem diferente no processamento de vetores e substituiu os transistores por circuitos integrados. Com este e outros aprimoramentos no design, Cray superou as limitações de seus concorrentes e, em 1976, o CRI lançou seu primeiro supercomputador de vetor, Cray-1. Entregando velocidade do processador de 80 MHz e, com uma velocidade de 160 MFLOPS, o Cray-1 superou a velocidade de qualquer outro computador no momento. O primeiro sistema foi adquirido pelo Laboratório Nacional de Los Alamos depois de ganhar a oferta a US $ 8.8 milhões. Vendendo mais de 80 sistemas nos anos seguintes, o Cray-1 é um dos supercomputadores mais bem-sucedidos da história. O sucesso acabou tornando Cray uma celebridade.

Após o sucesso de Cray-1, a equipe da Cray Research, liderada pelo designer principal Steve Chen, desenvolveu o Cray X-MP. Foi o primeiro supercomputador da Cray Research que usou vários processadores. Cray X-MP tem uma velocidade do processador de 105 MHz e uma velocidade de 800 MFLOPS. Tornou-se o supercomputador mais rápido do mundo de 1983-1985.

Enquanto isso, o Seymour Cray começou a trabalhar no Cray-2 e com velocidade do processador de 244MHz e 1.9 GigaFlops (GFLOPS) O desempenho do sistema, assumiu o lugar do Cray X-MP como o supercomputador mais rápido do CRI em 1985. No entanto, ficou aquém do M13 da Rússia, que funciona a uma velocidade de 2.4 GFLOPS e o primeiro a quebrar a barreira do GigaFlop.[8]

Em 1988, a Cray Research revelou sucessor de Cray X-MP, Cray Y-MP. Outra máquina multiprocessadora e melhoria do Cray X-MP, pode lidar com até 8 processadores com uma velocidade máxima de 2.667 GFLOPS. Além disso, possui uma largura de banda de memória mais alta que o Cray X-MP.[9]

Três anos depois, a Cray Research divulgada começou a lançar a série Cray C90, outro supercomputador multiprocessador que tem o dobro da capacidade e velocidade do Cray Y-MP.

O spin-off

Enquanto Cray Y-MP estava sendo desenvolvido, Seymour Cray estava desenvolvendo simultaneamente Cray-3. Com o objetivo de alcançar 12 vezes a velocidade do Cray 2, ele explorou usando o arsento de gálio como semicondutores para a nova máquina. Com o Cray Y-MP em andamento, e como as vendas do Cray 2 eram inferiores às do Cray X-MP, a empresa decidiu suspender seu desenvolvimento em espera. Destemido, Cray deixou Cri e formou outra empresa, Cray Computer Corporation (CCC), em Colorado Springs, Colorado, em 1988 e continuou a trabalhar no projeto Cray-3. Por ser mais ambicioso do que o Cray-2 e várias experiências eram necessárias, provou ser mais caro do que qualquer um de seus antecessores. Com inúmeros supercomputadores emergindo no mercado, o Cray-3 não tinha um cliente de lançamento quando foi concluído em 1993. Seu primeiro e único modelo foi enviado ao Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica (NRAC) para demonstração. [10] Sem outra perspectiva de vendas para o Cray-3, o CCC entrou com falência em 1995.

Computadores SRC e a morte de Seymour Cray

Cray usou o que restava do CCC para colocar computadores SRC em 1995. Com sua paixão inabalável por supercomputação, Cray passou a trabalhar no Cray-4, mas foi interrompido quando ele morreu de ferimentos sofridos por um acidente de carro em 1996. Após sua morte, Cray-4 nunca foi concluído.

A CRI lançou sua série C90 Computer até 1996, quando foi adquirida pela Silicon Graphics, que se fundiu com a Tera Computer Company em 2000. No mesmo ano, Tera se renomeou para Cray, Inc.

O legado dos supercomputadores de Cray

Supercomputadores desempenham um papel importante no campo da ciência computacional, desde previsão meteorológica, produtos farmacêuticos e estudos nucleares, para citar alguns. Para atender à demanda de hoje por processamento de dados mais rápido e para liderar a corrida em supercomputação, os fabricantes estão em constante busca de inovações. Por décadas, o brilho de Seymour Cray em supercomputação produziu uma série de supercomputadores que se tornaram pilares dos gigantes de hoje. Seus trabalhos podem não estar mais em uso hoje, mas ele sem dúvida construiu um legado no mundo do supercomputação.

Fontes:

1. Yevgeniy Sverdlik, 22 de junho de 2020, “Os 10 supercomputadores mais rápidos do mundo - em fotos” https: // www.Datacenterknowledge.com/supercomputadores/mundo-s-10-FASTEST-SUPERCOMPUTERS-PICTURES/GALERIA?Slide = 1 Acessado em 05 de outubro de 2020
2. Wikipedia. “CDC 6600”, n.d., https: // pt.Wikipedia.org/wiki/cdc_6600 acessado em 05 de outubro de 2020
3. Wikipedia. "Seymour Cray" n.d., https: // pt.Wikipedia.org/wiki/Seymour_cray acessado em 05 de outubro de 2020
4. "Supercomputador Cray", n.d., https: // history-computer.com/modernComputer/Electronic/Cray.HTML acessado em 05 de outubro de 2020
5. Wikipedia. “História do supercomputação”, n.d., https: // pt.Wikipedia.org/wiki/history_of_supercomputing acessado em 05 de outubro de 2020
6. Wikipedia. “CDC 7600” N.d., https: // pt.Wikipedia.org/wiki/cdc_7600 acessado em 05 de outubro de 2020
7. Wikipedia. "Cray 1" n.d., https: // pt.Wikipedia.Org/Wiki/Cray-1 acessado em 05 de outubro de 2020
8. Google Arts and Culture. "The Cray 2 Supercomputer" n.d., https: // artsandculture.Google.com/ast
9. “O Cray Y-MP”. 14 de novembro de 1995, http: // www.Netlib.org/benchmark/top500/relatórios/relatórios94/arquitec/node9.HTML acessado em 05 de outubro de 2020
10. Wikipedia. “Cray 3” n.d., https: // pt.Wikipedia.Org/Wiki/Cray-3 acessado em 05 de outubro de 2020