Cray-1

Cray-1 oli menestyksekäs vektorisuorittimia käyttävä supertietokonemalli, jonka valmistus aloitettiin vuonna 1976. Koneen kehitti Cray Research -yhtiö pääsuunnittelijanaan Seymour Cray.

Laitteen historia 

Cray-1 oli vallankumouksellinen laite monessa suhteessa. Ilmestymishetkellään se oli sekä maailman nopein tietokone, maailman kallein tietokone, että hinta/teho-suhteeltaan edullisin tietokone. Vaikka Cray-1:stä saatiinkin suurimmat tehot irti tieteellisessä vektorilaskennassa, oli se myös tavanomaisessa laskennassa niin tehokas, että esimerkiksi monet kaupalliset tahot ottivat sen käyttöönsä.

Myöhemmistä Crayn koneista poiketen Cray-1 suoritti vain yhtä ohjelmaa kerrallaan, eli se oli käytännössä yksiprosessorikone.  Se kuitenkin suoritti ohjelmaa hyvin tehokkaasti, ja erityistä lisäetua toivat vektorikäskyt, jotka oli optimoitu laskennan suorittamiseen useilla peräkkäisillä muistipaikoilla. Cray-1 suoritti myös useita käskyjä rinnakkain liukuhihnatekniikalla.

Cray-1:ssä kiinnitettiin erityistä huomiota kytkentäratkaisujen nopeuteen ja osienvälisten etäisyyksien minimoimiseen. Tämä näkyy vahvasti jo laitteen hevosenkenkämäisessä muotoilussa. Kellotaajuus oli aluksi 80 MHz, mutta se saatiin myöhempinä vuosina nostettua 120 MHz:iin. Koska laite pystyi liukuhihnatekniikkansa ansiosta suorittamaan näennäisesti jopa kaksi käskyä yhdessä kellojaksossa, oli sen teoreettinen huippusuoritusnopeus 160–240 MIPSiä. Huolellisella assembly-ohjelmoinnilla ja vektorikäskyjä käyttämällä kone pystyi saavuttamaan 250 MFLOPSin liukulukulaskentanopeuden. Pienet pöytätietokoneet alkoivat saavuttaa näitä nopeuksia vasta 1990-luvun loppupuolella. Nykyiset nopeimmat pc-koneissa käytettävät prosessorit ovat yli 100 kertaa nopeampia kuin Cray-1. 

Huippunopeat kytkentäratkaisut vaativat huomattavan paljon sähköenergiaa, ja Cray-1:n tehontarve olikin noin 115 kilowattia. Suuri energian käyttö tuotti myös paljon hukkalämpöä, mistä johtuen koneessa oli freonipohjainen jäähdytysjärjestelmä ja jäähdytysnäkökohdat oli huomioitu erityisesti myös muotoilussa.

Cray-1 oli ensimmäinen integroituja piirejä käyttänyt Crayn kone. Vaikka teknologia oli saatavilla jo 1970-luvun alkupuolella, ei se ollut vielä riittävän nopeaa supertietokonetarkoituksiin. Vastaavasta syystä Cray alkoi käyttää laitteissaan mikroprosessoreita vasta 1990-luvulla.

Lisää Cray-1 -kuvia

Lähteet

Aiheesta muualla 

CRAY-1 Computer System Hardware Reference Manual, Publication No. 2240004 Rev.C 11/77 (kolme ensimmäistä kappaletta) – From DigiBarn  / Ed Thelen
CRAY-1 Computer System Hardware Reference Manual, Publication No. 2240004 Rev.C 11/77 (koko teos skannattuna, PDF) 

Supertietokoneet
Crayn tietokoneet
Vuoden 1976 tietokoneet