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테스케 r-더하기 보행과 소박한 순환 탐지 알고리즘을 사용하는 폴라드 로 이산 로그 알고리즘은 크기가 formula_22인 순환군 formula_1와 그 생성 원소 formula_15와 임의의 원소 formula_25가 주어졌을 때, 이산 로그 formula_26을 다음과 같이 계산한다.
순환 탐지 알고리즘의 개선.
플로이드 순환 탐지 알고리즘.
테스케 r-더하기 보행과 플로이드 순환 탐지 알고리즘을 사용하는 폴라드 로 이산 로그 알고리즘은 크기가 formula_22인 순환군 formula_1와 그 생성 원소 formula_15와 임의의 원소 formula_25가 주어졌을 때, 이산 로그 formula_26을 다음과 같이 계산한다.
구별점 방법.
크기가 formula_22인 임의의 유한군 formula_1 및 함수 formula_109 및 양의 정수 formula_110에 대하여, 적절한 함수 formula_111를 잡자. 이는 흔히 다음과 같이 정의한다.
이 경우, formula_115의 원소를 구별점()이라고 부른다.
이제, 적절한 함수 formula_116를 잡자. 예를 들어,
으로 놓을 수 있다. 여기서 formula_118는 적절한 양의 실수(예를 들어, formula_119)이다. formula_118가 클수록 기대 시간은 줄고 기대 공간은 는다.
테스케 r-더하기 보행과 구별점 방법을 사용하는 폴라드 로 이산 로그 알고리즘은 크기가 formula_22인 순환군 formula_1와 그 생성 원소 formula_15와 임의의 원소 formula_25가 주어졌을 때, 이산 로그 formula_26을 다음과 같이 계산한다.
폴라드 로 이산 로그 알고리즘의 모든 형태는 거의 확실하게(즉, 확률 1로) 종료하며, 종료하는 경우 옳은 이산 로그 값을 반환한다. 따라서, 폴라드 로 이산 로그 알고리즘은 라스베이거스 알고리즘이다.
formula_156와 formula_50가 이산 균등 분포를 따른다고 가정하자. 즉, formula_158는 이산 균등 분포를 따르는 독립 확률 변수들의 열이다. 그렇다면, 첫 순환 formula_159의 시작점 formula_160와 순환의 주기 formula_161와 두 번째 순환의 시작점 formula_162의 기댓값은 다음과 같이 점근적으로 근사할 수 있다.
소박한 순환 탐지 알고리즘을 사용하는 경우, 반복 횟수는 formula_162번이며, 매 회 반복마다 1회 군 연산을 사용하고 1개 군 원소를 추가 저장한다. 따라서, 기대 시간 복잡도는 formula_166번 군 연산이며, 기대 공간 복잡도는 formula_166개 군 원소이다.
플로이드 순환 탐지 알고리즘을 사용하는 경우, 기대 반복 횟수는 formula_168이며, 매 회 반복마다 3회 군 연산을 사용하며, 2개의 군 원소만을 비교하므로 군 원소를 추가 저장할 필요가 없다. 따라서, 기대 시간 복잡도는 formula_166번 군 연산이며, 공간 복잡도는 formula_170개 군 원소이다.
구별점 방법을 사용하는 경우, 기대 반복 횟수는 formula_171이며, 매 회 반복마다 1회 군 연산을 사용하고 군 원소가 구별점인 경우에만 추가 저장한다. 이 경우, 기대 시간 복잡도는 formula_172번 군 연산, 기대 공간 복잡도는 formula_173개 군 원소이다. 특히, formula_174인 경우 기대 반복 횟수는 formula_175, 기대 시간 복잡도는 formula_166번 군 연산, 기대 공간 복잡도는 formula_177이다.
물론, 실제 알고리즘에서 사용하는 보행은 진정한 무작위 보행이 아니며, 실제 알고리즘의 성능은 경험적으로 무작위 가정 아래 성능에 못 미친다. 예를 들어, 다음과 같은 경험적인 추정들이 존재한다.
삼삼눈목자받음정석은 삼삼 착점에 대하여 상대가 두칸 또는 눈목자로 4선에 걸쳐왔을 때 눈목자로 받는 모양의 정석이다.
《싱어게인 4 - 무명가수전》(Sing Again4)는 대한민국 방송사 JTBC의 오디션 예능 텔레비전 프로그램이다.
휴렛 팩커드 엔터프라이즈 엘카피탠(Hewlett Packard Enterprise El Capitan)은 미국 캘리포니아주 리버모어의 로렌스 리버모어 국립연구소에 있는 엑사스케일 슈퍼컴퓨터로, 2024년에 가동되었다. 크레이 EX 샤스타 아키텍처를 기반으로 한다. 엘카피탠은 TOP500 64번째 판(2024년 11월)에서 프론티어를 제치고 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터가 되었다. 엘카피탠은 미국이 배치한 세 번째 엑사스케일 시스템이며, 주요 목적은 미국 국가핵보안국의 비축물 관리 프로그램을 지원하는 것이다.
엘카피탠은 총 11,039,616개의 CPU 및 GPU 코어를 사용하며, 43,808개의 AMD 4세대 EPYC 24C "제노아" 24코어 1.8GHz CPU (1,051,392개 코어)와 43,808개의 AMD 인스팅트 MI300A GPU (9,988,224개의 컴퓨트 유닛 (각 228개)으로 총 639,246,336개의 스트림 프로세서 (각 14,592개))로 구성된다. MI300A는 24개의 젠 4 기반 CPU 코어와 CDNA3 기반 GPU가 단일 유기 패키지에 통합되어 있으며, 128GB의 HBM3 메모리를 갖추고 있다.
블레이드는 12.8테라비트/초의 대역폭을 제공하는 HPE 슬링샷 64포트 스위치로 상호 연결된다. 블레이드 그룹은 드래곤플라이 토폴로지로 연결되어 있으며, 두 노드 사이에는 최대 세 번의 홉이 있다. 케이블은 광학 또는 구리이며, 케이블 길이를 최소화하도록 맞춤 제작되었다. 총 케이블 길이는 이다.
엘카피탠은 APU 아키텍처를 사용하며, CPU와 GPU는 내부 온칩 코히어런트 인터커넥트를 공유한다.
엘카피탠은 2개의 테니스 코트와 비슷한 의 바닥 공간을 차지한다. "래빗" NVM-익스프레스 고속 저장 어레이 및 컴퓨트 노드를 포함하여 최소 87개의 컴퓨트 랙으로 구성된다. 더 넥스트 플랫폼(The Next Platform)에 따르면, "엘카피탠은 액체 냉각 크레이 EX 랙에 총 11,136개의 노드를 가지고 있으며, 노드당 4개의 MI300A 컴퓨트 엔진과 시스템 전체에 걸쳐 총 44,544개의 장치를 가지고 있다. 각 장치는 CPU와 GPU 칩릿 전체에서 공유되는 128GB의 HBM3 주 메모리를 가지고 있으며, 5.2GHz로 작동하고 CPU 및 GPU 칩릿 안팎으로 총 5.3TB/초의 대역폭을 제공한다."
엘카피탠은 미국 에너지부의 CORAL-2 이니셔티브의 일환으로 주문되었으며, 2018년에 배치된 IBM/엔비디아 기계인 시에라를 대체하기 위함이었다. 원래 설계는 수십만 개의 GPU와 40MW의 전력을 구상했다. LLNL은 HPE 크레이 및 AMD와 협력하여 시스템을 구축했다.
엘카피탠의 세 가지 프로토타입(rzVernal, Tioga, Tenaya)은 2023년 6월 TOP500 슈퍼컴퓨터 목록에 오를 만큼 강력했다. rzVernal은 4.1페타플롭스에 도달했다. 7월 초, 엘카피탠의 첫 번째 구성 요소가 로렌스 리버모어에 설치되었으며, 2024년 중반까지 완전 설치가 예상된다.
2024년 11월 18일까지 엘카피탠은 가동되어 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터로 확인되었으며, 1.742 엑사플롭스를 달성했다.
2025년 2월, 캘리포니아 로렌스 리버모어 국립연구소(LLNL)에서 공식적으로 출시되었다. 연구소는 이 슈퍼컴퓨터를 구축하는 데 6억 달러가 들었으며, 미국의 핵무기 비축과 관련된 다양한 민감하고 기밀적인 작업을 처리할 것이라고 언급했다.
엘카피탠은 2025년 1월 9일에 공식적으로 헌정되었다. 이 행사에는 휴렛 팩커드 엔터프라이즈(HPE)와 AMD의 CEO인 안토니오 네리와 리사 수가 참석하여 이를 기념했다.
행사 동안 두 CEO는 엘카피탠이 각 회사의 AI 이니셔티브에 미치는 영향에 대해 논의했다. 네리는 "완벽한 레버리지"라고 말하며 엘카피탠과 인공지능 훈련에 사용되는 시스템 간의 유사성을 강조했다. 수는 "안토니오가 말했듯이 기본적으로 동일한 빌딩 블록이지만 다른 방식으로 구성되어 있다"고 설명하며, 엘카피탠을 위해 개발된 기술이 AI 노력 강화에 적응할 수 있음을 강조했다.
후가쿠( 또는 )는 다음 뜻이 있다.
후가쿠는 일본 고베시 이화학연구소 계산과학연구센터의 페타스케일 슈퍼컴퓨터이다. 2014년에 K 컴퓨터의 후속기로 개발을 시작하여 2020년에 첫 선을 보였다. 후지산의 다른 이름에서 따온 이름이다.
2020년 6월 TOP500 목록에서 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터가 되었으며 이를 달성한 최초의 ARM 아키텍처 기반 컴퓨터가 되었다. 이 당시 혼합 fp16/fp64 정밀도 HPL-AI 벤치마크를 사용하여 1.42 엑사플롭스를 달성했다. 2021년에 정식 운영을 시작했다.
후가쿠는 2022년 5월 프론티어에 의해 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터 자리를 내주었다.
이 슈퍼컴퓨터는 후지쯔 A64FX 마이크로프로세서로 제작되었다. 이 CPU는 ARM 버전 8.2A 프로세서 아키텍처를 기반으로 하며 슈퍼컴퓨터를 위한 스케일러블 벡터 확장을 채택하고 있다. 후가쿠는 K 컴퓨터보다 약 100배 더 강력한 성능(즉, 1 엑사플롭스의 성능 목표)을 목표로 했다.
후가쿠의 초기(2020년 6월) 구성은 후지쯔의 독점적인 토러스 퓨전 인터커넥트를 사용하여 연결된 158,976개의 A64FX CPU를 사용했다. 2020년 11월 업그레이드로 프로세서 수가 증가했다.
후가쿠는 IHK/McKernel이라는 "경량 멀티 커널 운영체제"를 사용한다. 이 운영체제는 리눅스와 McKernel 경량 커널을 동시에 나란히 실행한다. 두 커널이 실행되는 인프라를 이기종 커널용 인터페이스(IHK)라고 부른다. 고성능 시뮬레이션은 McKernel에서 실행되며, 리눅스는 다른 모든 POSIX 호환 서비스에 사용할 수 있다.
후가쿠는 병렬 스토리지를 컴퓨팅 노드에 제공하기 위해 3계층 스토리지 시스템을 사용한다. 첫 번째 계층인 LLIO 스토리지는 후지쯔와 이화학연구소가 공동 개발한 NVM 기반 파일 I/O 가속기로, 낮은 지연 시간으로 임시 데이터를 저장하기 위해 작업별 스토리지 기반으로 컴퓨팅 노드에 할당된다. LLIO 시스템은 러스터 소프트웨어 기반의 디스크 기반 스토리지를 사용하여 대규모의 영구적인 고성능 파일 시스템을 제공하는 두 번째 계층인 후지쯔 엑사스케일 파일 시스템(FEFS)으로 데이터를 주고받으며, 자주 액세스되지 않는 대량의 데이터를 저장하기 위해 테이프 기반 아카이브를 사용한다.
시스템 소프트웨어 외에도 이 슈퍼컴퓨터는 여러 벤치마크를 포함한 다양한 응용 프로그램을 실행했다. TOP500에서 사용되는 주류 HPL 벤치마크를 실행한 결과, 후가쿠는 페타스케일 수준이며 엑사스케일에 거의 절반에 도달했다. 또한 후가쿠는 HPL-AI를 포함한 최소 세 가지 다른 벤치마크에서 세계 기록을 세웠다. 2.0 엑사플롭스에서 시스템은 벤치마크에 대한 엑사스케일 임계값을 초과했다. 해당 벤치마크에 대한 설명은 다음과 같다.
후가쿠의 초기 보고된 성능은 TOP500에서 사용되는 FP64 고성능 LINPACK 벤치마크의 Rmax 416 페타플롭스였다. 2020년 11월 프로세서 수 업그레이드 후, 후가쿠의 성능은 Rmax 442 페타플롭스로 증가했다.
2020년에 후가쿠는 Graph500, HPL-AI, HPCG 벤치마크를 포함하여 다양한 워크로드에서 컴퓨터를 테스트하는 다른 순위에서도 상위권을 차지했다. 이전의 어떤 슈퍼컴퓨터도 이 네 가지 순위에서 동시에 1위를 차지한 적은 없었다.
하드웨어 업그레이드 후, 2020년 11월 현재, "후가쿠는 새로운 혼합 정밀도 HPC-AI 벤치마크에서 성능을 2.0 엑사플롭스로 늘려 6개월 전 기록했던 1.4 엑사플롭스 기록을 갱신했다. 이는 어떤 유형의 하드웨어에서도 어떤 정밀도에서도 1 엑사플롭스를 초과하는 최초의 벤치마크 측정값이다." (42% 증가) 흥미롭게도 Arm A64FX 코어 수는 4.5%만 증가하여 7,630,848개가 되었지만, 해당 벤치마크에서 측정된 성능은 훨씬 더 많이 증가했고(이 시스템은 GPU와 같은 다른 컴퓨팅 기능을 사용하지 않는다), TOP500에서는 6.4% 증가하여 442 페타플롭스로 새로운 세계 기록을 세웠다. HPCG 벤치마크의 경우, 16.0 HPCG-페타플롭스로 2위 시스템인 서밋보다 5.4배 빠르다. 서밋은 TOP500에서도 2위를 차지했다.
2020년 11월 현재, 후가쿠의 성능은 TOP500 목록의 다음 4개 슈퍼컴퓨터의 성능을 합친 것보다 뛰어났고, HPCG 벤치마크에서 상위 10개 컴퓨터 중 나머지 컴퓨터들을 45%의 차이로 앞섰다.
2019년 5월 23일, 이화학연구소는 슈퍼컴퓨터의 이름이 후가쿠로 명명될 것이라고 발표했다. 2019년 8월에는 후가쿠의 로고가 공개되었는데, 이 로고는 "후가쿠의 고성능"과 "다양한 사용자 범위"를 상징하는 후지산을 묘사하고 있다. 2019년 11월, 후가쿠의 프로토타입은 그린500 목록에서 1위를 차지했다. 이화학연구소 시설로 장비 랙 선적이 2019년 12월 2일에 시작되었으며, 2020년 5월 13일에 완료되었다. 2020년 6월, 후가쿠는 IBM 서밋을 제치고 TOP500 목록에서 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터가 되었다.
후가쿠는 코로나19 범유행과 관련된 마스크 연구에 사용되었다.
2023년, 후가쿠는 도쿄 공업대학, 이화학연구소, 후지쯔 및 도호쿠 대학에서 일본어 생성형 AI 모델 개발에 사용되었다.
2018년 닛케이는 이 프로그램에 1,300억 엔(약 10억 달러)이 소요될 것이라고 보도했다.
오로라(Aurora)는 미국 에너지부(DOE)가 후원하고 인텔과 크레이가 아곤 국립 연구소를 위해 설계한 엑사스케일 슈퍼컴퓨터이다. 2023년 11월부터 2024년 6월까지 잠시 세계에서 두 번째로 빠른 슈퍼컴퓨터였다.
2019년 추정 비용은 5억 미국 달러였다. 올리비에르 프란자는 이 설계의 수석 설계자이자 책임 연구원이다.
2013년 DOE는 2020년까지 최대 전력 소비량 20 메가와트(MW)로 1 엑사플롭(초당 1018 부동 소수점 수학 연산)에 달하는 속도를 낼 수 있는 "엑사스케일" 슈퍼컴퓨터 제안을 발표했다. 오로라는 2015년에 처음 발표되었으며 2018년에 완성될 예정이었다. 당시 서밋과 비슷한 속도인 180 페타FLOPS의 속도를 낼 것으로 예상되었다. 오로라는 출시 당시 가장 강력한 슈퍼컴퓨터가 될 예정이었으며, 크레이가 인텔 프로세서로 구축할 계획이었다. 이후 2017년 인텔은 오로라가 2021년으로 연기되지만 1 엑사플롭으로 확장될 것이라고 발표했다. 2019년 3월, DOE는 2021년에 미국에서 1 엑사플롭 성능의 첫 슈퍼컴퓨터를 구축할 것이라고 밝혔다.
2020년 10월, DOE는 오로라가 다시 6개월 더 지연되어 더 이상 미국의 첫 엑사스케일 컴퓨터가 되지 않을 것이라고 밝혔다. 2021년 10월 말, 인텔은 오로라가 이제 최대 2 엑사플롭스의 피크 이중 정밀도 연산을 초과할 것이라고 발표했다. 그러나 그 주장은 실현되지 않았다. 시스템은 2023년 6월 22일에 완전히 설치되었다.
2024년 5월, 오로라는 TOP500 슈퍼컴퓨터 목록에서 1.012 엑사플롭스의 성능으로 2위에 올랐으며, 엑사스케일급 시스템이 TOP500에 두 번째로 진입한 것을 기록했다.
기능에는 뇌 구조, 핵융합, 저탄소 기술, 아원자 입자, 암 및 우주론에 대한 연구가 포함된다. 또한 배터리 및 보다 효율적인 태양 전지에 유용한 신소재를 개발할 것이다. 일반 과학계에서 사용할 수 있다.
오로라는 10,624개의 노드를 가지고 있으며, 각 노드는 2개의 인텔 제온 맥스 프로세서, 6개의 인텔 맥스 시리즈 GPU 및 통합 메모리 아키텍처로 구성되어 노드당 최대 130 테라플롭스의 컴퓨팅 파워를 제공한다. 약 10 페타바이트의 메모리와 230 페타바이트의 스토리지를 가지고 있다.
이 장비는 약 39 MW의 전력을 소비하는 것으로 알려져 있다. 비교하자면, 오늘날 세계에서 가장 빠른 컴퓨터인 엘 카피탄은 30 MW를 사용하고, 또 다른 Top 500 시스템인 프론티어는 24 MW를 사용한다.
CDC 7600은 시모어 크레이가 CDC 6600의 후속작으로 설계했으며, 컨트롤 데이터의 슈퍼컴퓨터 분야 지배력을 1970년대까지 확장시켰다. 7600은 36.4 MHz (27.5 ns 클럭 주기)로 작동했으며, 자기 코어를 사용하는 65 K워드 주 메모리(60비트 워드 크기)와 가변 크기(최대 512 K워드) 보조 메모리(사이트에 따라 다름)를 가졌다. 일반적으로 CDC 6600보다 약 10배 빨랐고, 수동 컴파일 코드에서 약 10 MFLOPS를 제공할 수 있었으며, 최고 36 MFLOPS를 기록했다. 또한, 1970년대 초 벤치마크 테스트에서 IBM의 경쟁 모델인 IBM 시스템/360 모델 195보다 약간 더 빠른 것으로 나타났다. 1967년 시스템이 출시되었을 때, 기본 구성으로 약 5백만 달러에 판매되었으며, 옵션과 기능이 추가되면 훨씬 더 비싸졌다.
7600의 주목할 만한 최첨단 기여 중에는 광범위한 파이프라인 외에도 물리적인 C자형 디자인이 있었다. 이는 바닥 공간을 줄이는 동시에 신호가 이동해야 하는 거리를 단축시켜 성능을 극적으로 향상시켰다.
6600이 생산 품질에 가까워지자 크레이는 흥미를 잃고 후속작 설계에 착수했다. 1960년대 후반에 "약간" 더 빠른 기계를 만드는 것은 그리 어렵지 않았다. 집적 회로의 도입으로 부품을 더 밀집하게 배치할 수 있었고, 이는 더 높은 클럭 속도를 가능하게 했다. 트랜지스터도 생산 공정과 품질이 향상되면서 전반적으로 약간 더 빨라졌다. 이러한 종류의 개선만으로도 기계가 두 배, 어쩌면 다섯 배까지 빨라질 수 있을 것으로 예상되었다. 그러나 6600 설계와 마찬가지로 크레이는 10배의 성능을 가진 기계를 생산하는 것을 목표로 삼았다.
6600이 동시대의 다른 컴퓨터보다 훨씬 빨랐던 이유 중 하나는 병렬로 작동할 수 있는 여러 기능 장치를 가지고 있었기 때문이다. 예를 들어, 이 기계는 두 숫자의 덧셈을 수행하면서 동시에 다른 두 숫자의 곱셈을 수행할 수 있었다. 그러나 주어진 명령어는 다음 명령어가 장치에 투입되기 전에 장치를 통한 여정을 완료해야 했으며, 스케줄러 시스템이 명령어가 부족할 때 병목 현상이 발생했다. 스케줄러를 크게 개선하지 않는 한, 특히 더 많은 메모리를 갖도록 하여 병렬 장치에 투입할 수 있는 명령어를 더 많이 찾을 수 있도록 하지 않는 한, 더 많은 기능 장치를 추가해도 성능은 향상되지 않았다. 이는 중대한 문제로 보였다.
이 문제를 해결하기 위해 크레이는 명령어 파이프라인 개념으로 눈을 돌렸다. 각 기능 장치는 순서대로 작동하는 여러 섹션으로 구성되었다. 예를 들어, 덧셈 장치는 메모리에서 피연산자를 검색하는 회로, 실제 연산 장치, 그리고 마지막으로 결과를 메모리로 다시 보내는 회로를 가질 수 있다. 주어진 순간에는 장치의 한 부분만 활성화되고 나머지는 차례를 기다렸다. 파이프라인은 첫 번째 명령어가 완료되기 전에 다음 명령어를 투입하여 이러한 유휴 시간을 활용함으로써 이를 개선한다. 예를 들어, 한 명령어가 덧셈되는 동안 다음 덧셈 명령어의 피연산자를 가져올 수 있다. 그렇게 하면 현재 명령어가 완료되어 출력 회로로 이동하자마자 다음 덧셈의 피연산자가 이미 덧셈을 기다리고 있게 된다. 이런 방식으로 각 기능 장치는 전체 기계와 마찬가지로 "병렬"로 작동한다. 성능 향상은 일반적으로 장치가 완료하는 데 걸리는 단계 수에 따라 달라진다. 예를 들어, 6600의 곱셈 장치는 명령을 완료하는 데 10 사이클이 걸렸으므로, 장치를 파이프라인 처리함으로써 약 10배의 속도 향상을 기대할 수 있었다.
하지만 상황이 그렇게 간단하지만은 않다. 파이프라인은 장치의 내부가 각 작업 단계가 완전히 별개의 회로에서 실행되는 지점까지 효과적으로 분리될 수 있어야 한다. 이는 실제 세계에서는 거의 달성할 수 없다. 그럼에도 불구하고 7600에 파이프라인을 사용함으로써 6600보다 약 3배의 성능 향상을 이루었다. 나머지 목표를 달성하기 위해 기계는 더 빠른 속도로 실행되어야 했으며, 이는 이제 새로운 트랜지스터 설계를 사용하여 가능해졌다. 그러나 기계 부품 간에 신호가 이동하는 데 걸리는 시간 때문에 성능에는 물리적인 한계가 있으며, 이는 다시 물리적 크기에 의해 정의된다. 크레이의 설계 작업은 항상 이 문제에 상당한 노력을 기울였고, 따라서 더 높은 작동 주파수를 허용했다. 7600의 경우, 각 회로 모듈은 실제로 최대 6개의 인쇄 회로 기판으로 구성되었으며, 각 보드에는 초소형 저항기, 다이오드 및 트랜지스터가 가득 채워져 있었다. 6개의 보드는 쌓아 올려진 다음 가장자리를 따라 상호 연결되어 매우 컴팩트하지만 기본적으로 수리 불가능한 모듈을 만들었다.
그러나 동일한 고밀도 패킹은 기계의 가장 큰 문제인 열로 이어졌다. 7600의 경우 크레이는 다시 한번 그의 냉동 엔지니어이자 전 아마나 회사 소속이었던 딘 러시에게 의지했다. 러시는 코드우드 스택의 각 면 후면에 알루미늄 판을 추가했으며, 이 판은 기계의 핵심부를 통과하는 액체 프레온 시스템으로 냉각되었다. 이 시스템은 기계적이었고 따라서 고장이 나기 쉬웠기 때문에 7600은 대형 "C"자형으로 재설계되어 "C"자 안으로 걸어 들어가 캐비닛을 열면 냉각 파이프라인 양쪽의 모듈에 접근할 수 있도록 했다.
7600은 건축학적 이정표였으며, 그 기능 대부분은 여전히 컴퓨터 설계의 표준 부분이다. 6비트 연산 코드를 포함하는 15비트 명령어 워드를 가진 로드-스토어 컴퓨터이다. NOP (코드)를 포함하여 64개의 기계 코드만 있으며, 중앙 처리 장치에는 고정소수점 곱셈 또는 나눗셈 연산이 없다.
7600에는 두 가지 주요 코어 메모리가 있다. 소형 코어 메모리는 현재 실행 중인 명령어와 현재 처리 중인 데이터를 저장한다. 27.5나노초 마이너 사이클 중 10의 접근 시간과 60비트 워드 길이를 갖는다. 대형 코어 메모리는 소형 코어 메모리로 전송할 준비가 된 데이터를 저장한다. 27.5나노초 마이너 사이클 중 60의 접근 시간과 480비트(패리티 포함 512비트)의 워드 길이를 갖는다. 접근은 완전히 파이프라인 처리되고 버퍼링되므로, 두 메모리는 27.5나노초마다 60비트의 동일한 순차 전송 속도를 갖는다. 두 메모리는 병렬로 작동하므로, 서로 간의 순차 전송 속도는 27.5나노초 마이너 사이클당 60비트이다. 운영체제 호출 시 소형 코어 메모리의 내용이 교체되고 운영체제에 의해 대형 코어 메모리에서 교체되며, 그 후 복원된다.
CDC 문서에서는 명령어 워드 스택이라고 불리는 12 워드 명령어 파이프라인이 있다. 스택의 모든 주소는 명령어 필드가 처리되기를 기다리지 않고 가져온다. 따라서 조건부 분기의 대상 명령어 가져오기는 분기 조건 평가보다 먼저 이루어진다. 10 워드(최대 40 명령어) 루프 실행 중에 필요한 모든 명령어는 스택에 남아 있으므로, 명령어를 가져오지 않아 소형 코어 메모리는 데이터 전송을 위해 비어 있게 된다.
각각 주소 레지스터가 있는 8개의 60비트 레지스터가 있다. 주소를 주소 레지스터로 이동하면 소형 코어 메모리 읽기 또는 쓰기가 시작된다. 산술 및 논리 명령어는 이러한 레지스터를 소스 및 대상으로 사용한다. 프로그래머나 컴파일러는 데이터를 제때 가져와 사용하고, 더 많은 데이터가 동일한 레지스터를 필요로 하기 전에 데이터를 저장하려고 하지만, 준비되지 않으면 프로세서는 준비될 때까지 대기 상태로 들어간다. 또한 4개의 부동 소수점 산술 장치 중 하나가 요청 시 준비되지 않으면 대기하지만, 파이프라이닝으로 인해 일반적으로 이런 일은 발생하지 않는다.
CDC 6600과의 관계.
CDC 7600은 "6600과 기계 코드 상위 호환되도록 설계되었지만 상당한 성능 향상을 제공했다." 한 사용자는 "대부분의 사용자는 변경 없이 두 시스템 모두에서 실행할 수 있었다"고 말했다.
7600은 하드웨어, 명령어, 60비트 워드 크기 등 6600의 많은 기능을 공유했지만, CDC 6600과 객체 코드 호환되지 않았다. 또한, 7600에는 6600에 없는 일부 명령어가 있었고 그 반대도 마찬가지였기 때문에 소스 코드(COMPASS) 호환성도 완전히 확보되지 않았다. 원래 CDC 6800으로 명명되었으나, 크레이가 완전히 호환될 수 없다고 판단했을 때 7600으로 변경되었다. 그러나 7600의 운영체제 설계 덕분에 6600과 7600은 낮은 수준의 차이에도 불구하고 "균일한 소프트웨어 환경"을 공유했다.
실제로 높은 수준에서 보면 7600은 6600과 상당히 유사했다. 당시 컴퓨터 메모리는 독립적인 접근 경로를 가진 블록으로 구성될 수 있었고, 크레이의 설계는 이를 유리하게 활용했다. 대부분의 기계가 단일 중앙 처리 장치를 사용하여 시스템의 모든 기능을 실행하는 반면, 크레이는 이로 인해 각 메모리 블록이 CPU가 명령어를 처리하고 다른 블록에 접근하는 동안 상당한 시간을 유휴 상태로 보낸다는 것을 깨달았다. 이를 활용하기 위해 6600과 7600은 출력 인쇄나 천공 카드 읽기와 같은 일상적인 관리 작업을 "주변 프로세서 장치" 또는 PPU로 알려진 CDC 160-A 기반의 10개의 작은 12비트 기계 시리즈에 맡겼다. 기계의 주어진 사이클 동안 PPU 중 하나가 제어권을 가지고 주 프로세서가 숫자를 처리하는 동안 데이터를 메모리로 공급했다. 사이클이 완료되면 다음 PPU에 제어권이 주어졌다. 이런 방식으로 메모리는 항상 주 프로세서가 작업할 최신 정보를 유지했으며(외부 장치 자체의 지연은 제외), 데이터 지연을 제거하고 CPU를 수학적 성능만을 위해 구축할 수 있도록 했다. PPU는 매우 똑똑한 "통신 채널"이라고 불릴 수도 있었다.
6600과 마찬가지로 7600은 60비트 워드를 사용했으며, 명령어 길이는 일반적으로 15비트였지만 30비트 명령어 또한 존재했다. 명령어는 60비트 워드에 패킹되었지만, 30비트 명령어는 두 워드에 걸쳐 있을 수 없었고, 제어는 워드의 첫 번째 명령어로만 전송될 수 있었다. 그러나 명령어 세트 자체는 새로운 내부 메모리 레이아웃을 반영하도록 변경되었으므로 이전 6600과는 호환되지 않았다. 두 기계는 컴파일러와 운영체제의 포팅이 큰 어려움 없이 가능할 정도로 유사했다. 이 기계는 처음에는 소프트웨어와 함께 제공되지 않았으며, 사이트들은 LTSS, NCAROS 등 자체 운영체제와 LRLTRAN(동적 메모리 관리 및 기타 비표준 기능을 갖춘 리버모어의 포트란 버전)과 같은 컴파일러를 작성해야 했다.
CDC는 7600을 기반으로 한 두 대의 멀티프로세서 컴퓨터인 7700 모델도 제조했다. 이들은 중앙 및 보조 기계로 구성된 비대칭 구성의 7600 두 대였다. 이들은 미사일 발사와 소련 ICBM의 유입 추적에 사용되었다. 레이더 시뮬레이터는 입출력 프론트엔드용 CDC 6400을 갖춘 실시간 시뮬레이터였다. 이 시스템은 태평양 미사일 시험장에 사용될 예정이었다. 한 대의 컴퓨터는 캘리포니아 리돈도 비치의 TRW에 설치되었고(나중에 남태평양 콰잘라인 환초로 이전), 두 번째는 헌팅턴비치의 맥도널 더글러스에 설치되었다. 이들은 섀시 25로 연결되어 7600 MP를 구성하는 실제 7600이었다.
평가 및 활용.
대략 1969년부터 1975년까지 CDC 7600은 특수 장치를 제외하고는 일반적으로 세계에서 가장 빠른 컴퓨터로 평가받았다. 그러나 고급 기계와 냉각 시스템에도 불구하고 7600은 고장에 취약했다. LLNL과 NCAR 모두 이 기계가 하루에 최소 한 번, 종종 4~5번 고장 났다고 보고했다. 설치 현장에서의 수락은 버그가 해결될 때까지 몇 년이 걸렸고, 이 기계는 "하이엔드" 틈새시장임을 감안할 때 충분히 잘 팔렸지만, CDC에 실질적인 수익을 가져다주지는 못했을 것으로 보인다. 후속작인 CDC 8600은 완성되지 못했으며, 시모어 크레이는 자신의 회사인 크레이 리서치를 설립했다.
현존하는 7600 중 하나는 컴퓨터 역사 박물관에 부분적으로 전시되어 있다. 엄청난 크기 때문에 두 개의 코너 유닛만 전시할 수 있다. 나머지는 보관되어 있다. 또 다른 7600은 치페와 폴스 산업 기술 박물관에 콘솔과 테이프 컨트롤러와 함께 전시되어 있다.
1600년 나카무라 가즈타다가 요나고성을 축성했으며, 1609년 가즈타다가 급사하면서 나카무라씨는 단절되고 이를 대신해 1610년 가토 사다야스가 입성하게 된다. 이후 이캐다 가문의 지배 하에 놓인 성이다. 메이지유신 이후 폐번치현으로 돗토리현에 속하게 되면서 요나고시의 행정구역으로 편입된다.
크레이-2(Cray-2)는 크레이 리서치가 1985년부터 제작한 4개의 벡터 프로세서를 갖춘 슈퍼컴퓨터이다. 최대 성능 1.9 GFLOPS로 출시 당시 세계에서 가장 빠른 컴퓨터였으며, 그 자리를 차지했던 크레이 X-MP를 대체했다. 이후 1988년에 크레이 Y-MP에 의해 그 자리를 내주었다.
크레이-2는 시모어 크레이의 설계 중 다중 CPU를 성공적으로 사용한 첫 번째 디자인이었다. 1970년대 초 CDC 8600에서 시도되었지만, 당시의 이미터-결합 논리 (ECL) 트랜지스터는 작동하는 기계로 조립하기가 너무 어려웠다. 크레이-2는 ECL 집적 회로를 사용하여 이를 해결했고, 회로 밀도를 크게 높이는 새로운 3D 배선 방식으로 조립했다.
크레이-2의 밀집된 패키징과 그로 인한 열 부하는 주요 문제였다. 이 문제는 전기적으로 불활성인 플루오르계 불활성 액체 액체를 압력으로 회로를 통과시킨 다음 프로세서 상자 밖에서 냉각하는 독특한 방식으로 해결되었다. 독특한 "폭포" 냉각 시스템은 대중의 눈에 고성능 컴퓨팅을 상징하게 되었고, 한동안 많은 정보 영화와 영화 소품으로 등장했다.
원래의 크레이-1과 달리, 크레이-2는 최고 성능을 발휘하는 데 어려움이 있었다. X-MP 및 Y-MP와 같은 회사의 다른 기계들은 크레이-2보다 훨씬 많이 팔렸다. 크레이가 크레이-3 개발을 시작했을 때, 회사는 대신 크레이 C90 시리즈를 개발하기로 결정했다. 이것은 8600이 개발될 때 발생했던 일련의 사건과 동일하며, 그 경우와 마찬가지로 크레이는 회사를 떠났다.
초기 설계.
자신이 유명한 크레이-1을 성공적으로 출시한 후, 시모어 크레이는 그 후속작의 설계에 착수했다. 1979년까지 그는 이제 대기업이 된 곳에서의 경영 간섭에 지쳐 있었고, 과거에 그랬던 것처럼 경영직을 사임하고 새로운 연구소를 설립하기로 결정했다. 미네소타주 미니애폴리스에 있는 컨트롤 데이터 본사에서 위스콘신주 치페와 폴스로 처음 이전했을 때처럼, 크레이 경영진은 그의 필요를 이해하고 콜로라도주 볼더에 있는 새로운 연구소로의 이전을 지원했다. 1980년부터 이 새로운 크레이 랩스에서 독립 컨설턴트로 일하면서, 그는 팀을 꾸리고 완전히 새로운 디자인에 착수했다. 이 연구소는 나중에 폐쇄되었고, 10년 후 콜로라도스프링스에 새로운 시설이 문을 열었다.
크레이는 이전에 세 가지 동시 발전으로 속도 증가 문제를 해결했다: 시스템에 더 높은 병렬성을 부여하기 위한 더 많은 기능 장치, 신호 지연을 줄이기 위한 더 밀집된 패키징, 더 높은 클록 속도를 가능하게 하는 더 빠른 구성 요소. 이 설계의 고전적인 예는 CDC 8600으로, 1×1미터 원통형 안에 ECL 논리를 기반으로 한 4개의 CDC 7600과 유사한 기계를 패키징하고 8 ns 사이클 속도 (125 MHz)로 구동했다. 불행히도, 이 사이클 시간을 달성하는 데 필요한 밀도는 기계의 몰락으로 이어졌다. 내부 회로 기판은 밀집되어 있었고, 단 하나의 오작동하는 트랜지스터라도 전체 모듈을 고장 나게 할 수 있었기 때문에 더 많은 트랜지스터를 카드에 패키징하는 것은 고장 가능성을 크게 높였다. 밀집된 개별 구성 요소를 냉각하는 것도 주요 과제였다.
이 문제에 대한 한 가지 해결책은 대부분의 컴퓨터 공급업체가 이미 채택한 것으로, 개별 구성 요소 대신 집적 회로 (IC)를 사용하는 것이었다. 각 IC는 자동화된 제작 공정을 통해 회로에 미리 배선된 모듈의 구성 요소들을 포함했다. IC가 작동하지 않으면 다른 IC가 시도되었다. 8600이 설계될 당시에는 간단한 MOSFET 기반 기술이 크레이가 필요로 하는 속도를 제공하지 못했다. 그러나 1970년대 중반까지 끊임없는 개선으로 상황이 바뀌었고, 크레이-1은 새로운 IC를 사용하고도 12.5 ns (80 MHz)의 적절한 속도로 작동할 수 있었다. 실제로 크레이-1은 IC의 작은 크기 덕분에 시스템에 훨씬 더 많은 논리를 집적했기 때문에 8600보다 실제로 다소 빨랐다.
IC 설계는 계속 발전했지만, IC의 물리적 크기는 주로 기계적 한계에 의해 제약되었다. 그 결과 구성 요소는 시스템에 납땜할 수 있을 만큼 커야 했다. 마이크로프로세서 설계의 급속한 발전이 보여주듯이, 밀도의 극적인 개선은 가능했지만, 크레이가 사용하는 유형의 IC, 즉 전체 회로의 아주 작은 부분을 나타내는 IC의 경우 설계는 정체되어 있었다. 크레이가 목표로 했던 크레이-1보다 성능을 10배 더 향상시키기 위해서는 기계가 더 복잡해져야 했다. 그래서 그는 다시 8600과 유사한 해결책으로 눈을 돌려, 밀도 증가를 통해 클록 속도를 두 배로 늘리고, 이러한 더 작은 프로세서를 기본 시스템에 더 많이 추가한 다음, 기계에서 열을 제거하는 문제를 해결하려고 시도했다.
또 다른 설계 문제는 프로세서와 주기억장치 사이의 성능 격차가 커지는 것이었다. CDC 6600 시대에는 메모리가 프로세서와 같은 속도로 작동했고, 주요 문제는 메모리에 데이터를 공급하는 것이었다. 크레이는 시스템에 10개의 더 작은 컴퓨터를 추가하여 이 문제를 해결했다. 이 컴퓨터들은 느린 외부 저장 장치(디스크 및 테이프)를 처리하고, 주 프로세서가 바쁠 때 메모리에 데이터를 "뿌려넣었다". 이 해결책은 더 이상 어떤 이점도 제공하지 않았다. 메모리는 전체 데이터 세트를 읽어들일 수 있을 만큼 충분히 컸지만, 프로세서가 메모리보다 훨씬 빠르게 작동하여 데이터가 도착하기를 기다리는 데 오랜 시간을 보내는 경우가 많았다. 4개의 프로세서를 추가하면 이 문제가 더욱 악화될 뿐이었다.
이 문제를 피하기 위해 새로운 설계는 메모리를 뱅크하고 두 세트의 레지스터(B- 및 T-레지스터)를 캐시가 아닌 로컬 메모리라고 불리는 가장 빠른 메모리 16 KWord 블록으로 대체하고, 4개의 백그라운드 프로세서를 별도의 고속 파이프로 연결했다. 이 로컬 메모리는 CPU당 Gbit/s 채널을 통해 주 메모리에 연결된 전용 포그라운드 프로세서에 의해 데이터가 공급되었다. 대조적으로 X-MP는 두 개의 동시 로드와 하나의 저장을 위해 세 개의 채널을 가졌고, Y-MP/C-90은 폰 노이만 병목 현상을 피하기 위해 다섯 개의 채널을 가졌다. 컴퓨터를 "실행"하고, 저장 공간을 처리하며, 주 메모리로의 여러 채널을 효율적으로 사용하는 것은 포그라운드 프로세서의 작업이었다. 포그라운드 프로세서는 기존 캐시 파이프를 백그라운드 프로세서에 묶지 않고 8개의 16 워드 버퍼를 통해 실행해야 하는 명령을 전달하여 백그라운드 프로세서를 구동했다. 최신 CPU도 이 설계의 변형을 사용하지만, 이제 포그라운드 프로세서는 로드/스토어 장치로 불리며 자체로 완전한 기계는 아니다.
주 메모리 뱅크는 동시에 액세스할 수 있도록 쿼드런트로 배열되어 프로그래머가 메모리 전체에 데이터를 분산하여 더 높은 병렬성을 얻을 수 있도록 했다. 이 접근 방식의 단점은 포그라운드 프로세서에서 스캐터/개더 장치를 설정하는 비용이 상당히 높다는 것이다. 메모리 뱅크 수에 해당하는 스트라이드 충돌은 성능 저하(지연)를 겪었는데, 이는 2의 거듭제곱 FFT 기반 알고리즘에서 때때로 발생했다. 크레이 2는 크레이 1이나 X-MP보다 훨씬 큰 메모리를 가졌기 때문에 배열에 사용되지 않는 요소를 추가하여 작업을 분산함으로써 이 문제를 쉽게 해결할 수 있었다.
밀집된 회로 기판과 새로운 설계 아이디어.
초기 크레이-2 모델은 곧 IC로 가득 찬 대형 회로 기판을 사용하는 설계에 정착했다. 이로 인해 납땜하기가 매우 어려웠고, 밀도는 여전히 성능 목표에 도달하기에 충분하지 않았다. 팀은 약 2년 동안 설계 작업을 했지만, 크레이 자신조차도 "포기"하고 프로젝트를 취소하고 모든 작업자를 해고하는 것이 최선이라고 결정했다. 크레이 본사에 남아 있던 크레이의 전 설계 협력자 레스 데이비스는 낮은 우선순위로 계속 진행해야 한다고 결정했다. 약간의 인력 이동 후에도 팀은 이전과 거의 동일하게 계속 작업했다.
6개월 후 크레이는 그의 "유레카" 순간을 맞았다. 그는 주요 엔지니어들을 회의에 소집하여 문제에 대한 새로운 해결책을 제시했다. 하나의 큰 회로 기판을 만드는 대신, 각 "카드"는 8개의 3차원 스택으로 구성되며, 표면에서 튀어나온 핀("포고" 또는 "z-핀"으로 알려짐)을 사용하여 보드의 중앙에서 서로 연결된다. 카드들은 서로 바로 위에 쌓여 있었으므로, 그 결과로 생긴 스택의 높이는 약 30mm에 불과했다.
이러한 밀도에서는 어떤 기존의 공랭식 시스템도 작동할 수 없었다. IC들 사이에 공기가 흐를 공간이 너무 적었기 때문이다. 대신 시스템은 3M의 새로운 불활성 액체인 플루오르계 불활성 액체가 담긴 탱크에 잠겨 있을 것이다. 냉각액은 압력 하에 모듈을 통해 옆으로 강제로 흘러갔고, 유속은 초당 약 1인치였다. 가열된 액체는 냉각된 물 열교환기를 사용하여 냉각된 후 주 탱크로 돌아갔다. 새로운 설계 작업은 원래 시작일로부터 몇 년이 지난 1982년에 본격적으로 시작되었다.
이러한 작업이 진행되는 동안, 크레이 본사에서는 스티브 첸의 지휘 아래 크레이 X-MP가 개발되고 있었으며, 크레이-2에 심각한 경쟁자가 될 것으로 보였다. 이러한 내부 위협과 새로운 일본의 크레이-1과 유사한 기계들에 대처하기 위해 크레이-2 메모리 시스템은 크기와 프로세서로의 "파이프" 수 모두에서 극적으로 개선되었다. 1985년에 이 기계가 마침내 출시되었을 때, 지연이 너무 길어서 성능 이점의 상당 부분이 더 빠른 메모리 덕분이었다. 이 기계를 구매하는 것은 대규모 데이터 세트를 처리해야 하는 사용자에게만 실제로 의미가 있었다.
처음 출시된 크레이-2는 이전에 출시된 모든 크레이 머신을 합친 것보다 더 많은 물리적 메모리(256 MWord)를 가지고 있었다. 시뮬레이션은 느린 가상 메모리에 의존할 필요가 없었기 때문에 2차원 또는 거친 3차원 영역에서 더 정밀한 3차원 영역으로 이동했다.
용도 및 후속 기종.
크레이-2는 주로 미국의 미국 국방부와 미국 에너지부를 위해 개발되었다. 용도는 핵무기 연구나 해양 (소나) 개발에 주로 사용되었다. 그러나 첫 번째 크레이-2 (일련 번호 1)는 로렌스 리버모어 국립연구소의 국립 자기 융합 에너지 컴퓨터 센터에서 비분류 에너지 연구에 사용되었다. 또한 민간 기관(NASA 에임스 연구 센터 등), 대학, 전 세계 기업에도 도입되었다. 예를 들어, 포드와 제너럴 모터스는 모두 크레이-2를 사용하여 자동차 차체에 대한 복잡한 유한 요소 해석 모델을 처리하고, 생산 전에 차체 부품에 대한 가상 충돌 테스트를 수행했다.
크레이-2는 크레이-3에 의해 계승되었어야 했지만, 개발 문제로 인해 단 한 대의 크레이-3만 제작되었고 비용도 지불되지 않았다. 크레이-2의 정신적 후손은 크레이에서 제공하는 크레이 X1이다.
이후 컴퓨터와의 비교.
2012년, 잭 동가라의 전 박사 과정 학생이었던 피오트르 루쉬체크는 아이패드 2가 내장된 LINPACK 벤치마크에서 크레이-2의 역사적 성능과 일치한다는 결과를 발표했다.
액체 냉각 방식의 사용으로 인해 크레이-2는 "버블스"라는 별명을 얻었으며, 이 독특한 시스템에 대한 농담이 컴퓨터 주변에 흔했다. "낚시 금지" 표지판, 열교환기 탱크에서 솟아오르는 네스호의 괴물의 판지 그림, 교환기 안의 플라스틱 물고기 등이 있었다. 크레이-2의 전력 소비량은 150~200 kW였다. 1990년대 초 로렌스 리버모어 국립연구소에서 수행된 연구에 따르면, 크레이-2 회로를 냉각하는 데 사용된 퍼플루오르화 폴리에테르가 제한된 범위 내에서 분해되어 매우 유독한 가스인 퍼플루오로이소부틸렌을 형성할 수 있다고 한다. 당시 크레이는 냉각액이 시각 효과를 위해 흐르는 투명한 "버블 챔버"를 보여주는 포스터를 제작했는데, 같은 물질이 바닥에 반짝이는 모습이 담겨 있었다. 농담은 실제로 이런 일이 발생하면 시설을 대피시켜야 할 것이라는 것이었다. 액체 제조업체는 이 독성 분해 산물을 촉매적으로 분해할 수 있는 스크러버를 펌프와 직렬로 배치하여 개발했다.
논리 모듈의 각 수직 스택은 5볼트 버스바에 전력을 공급하는 전력 모듈 스택 위에 위치했으며, 각 버스바는 약 2200암페어를 공급했다. 크레이-2는 480V 3상을 사용하는 두 개의 모터-제너레이터에 의해 전원이 공급되었다.
지구 시뮬레이터(Earth Simulator, ES, )는 일본 해양 연구 개발 기구 요코하마 지구 과학 연구소에 배치된 일련의 슈퍼컴퓨터이다.
지구 시뮬레이터 (1세대).
일본 정부의 "지구 시뮬레이터 프로젝트" 이니셔티브에 의해 개발된 1세대 지구 시뮬레이터는 지구 온난화의 영향과 고체 지구 지구물리학의 문제를 평가하기 위한 지구 기후 모델을 실행하기 위한 고도로 병렬화된 벡터 슈퍼컴퓨터 시스템이었다. 이 시스템은 1997년에 JAXA, 일본 원자력 연구소, 일본 해양 과학 기술 센터 (JAMSTEC)를 위해 개발되었다. 1999년 10월에 건설이 시작되었고, 2002년 3월 11일에 공식적으로 개장했다. 이 프로젝트에는 600억 일본 엔이 소요되었다.
NEC가 건설한 ES는 SX-6 아키텍처를 기반으로 했다. 이 시스템은 640개의 노드로 구성되었으며, 각 노드에는 8개의 벡터 프로세서와 16 기가바이트의 주기억장치가 있어 총 5120개의 프로세서와 10 테라바이트의 메모리를 가졌다. 1미터 × 1.4미터 × 2미터 캐비닛당 2개의 노드가 설치되었다. 각 캐비닛은 20kW의 전력을 소비했다. 이 시스템은 700 테라바이트의 디스크 스토리지 (시스템용 450, 사용자용 250)와 테이프 드라이브에 1.6 페타바이트의 대용량 스토리지를 가졌다. 대기와 해양 모두에서 10km 해상도까지의 전지구 기후에 대한 전체적인 시뮬레이션을 실행할 수 있었다. LINPACK 벤치마크에서의 성능은 35.86 테라플롭스였으며, 이는 이전까지 가장 빠른 슈퍼컴퓨터인 ASCI 화이트보다 거의 5배 빨랐다.
ES는 2002년부터 2004년까지 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터였다. 2004년 9월 29일 IBM의 블루 진/L 프로토타입에 의해 그 용량을 추월당했다.
지구 시뮬레이터 (2세대).
ES는 2009년 3월에 지구 시뮬레이터 2 (ES2)로 대체되었다. ES2는 NEC SX-9/E 시스템이며, 노드 수는 1/4이지만 각 노드의 성능은 12.8배 (클럭 속도 3.2배, 노드당 처리 자원 4배)로 최고 성능 131 TFLOPS를 자랑한다. 122.4 TFLOPS의 LINPACK 성능으로 ES2는 당시 세계에서 가장 효율적인 슈퍼컴퓨터였다. 2010년 11월, NEC는 ES2가 HPC 챌린지 어워드 측정 지표 중 하나인 Global FFT에서 11.876 TFLOPS의 성능으로 1위를 차지했다고 발표했다.
지구 시뮬레이터 (3세대).
ES2는 2015년 3월에 지구 시뮬레이터 3 (ES3)으로 대체되었다. ES3는 5120개의 노드와 1.3 PFLOPS의 성능을 가진 NEC SX-ACE 시스템이다.
ES3는 2017년부터 2018년까지 최대 19 PFLOPS를 달성할 수 있는 침수 냉각 슈퍼컴퓨터인 교코와 함께 운영되었다.
지구 시뮬레이터 (4세대).
지구 시뮬레이터 4 (ES4)는 AMD EPYC 프로세서와 NEC SX-Aurora TSUBASA 벡터 엔진 및 NVIDIA 암페어 A100 GPU를 사용하여 가속된다.
IBM 세쿼이아(IBM Sequoia)는 국가핵보안국을 위해 IBM이 제작한 페타스케일 블루 진/Q 슈퍼컴퓨터로, 고급 시뮬레이션 및 컴퓨팅 프로그램 (ASC)의 일부였다. 이 슈퍼컴퓨터는 2011년 로렌스 리버모어 국립연구소 (LLNL)에 납품되었고, 2012년 6월에 완전히 배치되었다. 세쿼이아는 2020년에 해체되었으며, top500.org 목록에서 2019년 11월 기준으로 마지막 순위는 22위였다.
2012년 6월 14일, TOP500 프로젝트 위원회는 세쿼이아가 K 컴퓨터를 제치고 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터가 되었다고 발표했다. 세쿼이아는 17.17 페타플롭스의 LINPACK 성능을 기록했는데, 이는 K 컴퓨터의 10.51 페타플롭스보다 63% 빠른 수치이며, K 컴퓨터의 705,024개 코어보다 123% 더 많은 코어를 가지고 있다. 세쿼이아는 또한 K 컴퓨터의 12.6 MW보다 37% 적은 7.9 MW를 소비하여 에너지 효율성도 더 높다.
기준으로, 세쿼이아는 TOP500 순위에서 6위로 떨어졌으며, 2013년 6월 17일에는 톈허-2와 타이탄에 이어 3위를 기록했다.
세쿼이아에서는 지속적인 성능에서 10 페타플롭스를 넘는 기록적인 과학 응용 프로그램이 실행되었다. 우주론 시뮬레이션 프레임워크인 HACC는 3.6조 입자 벤치마크 실행에서 거의 14 페타플롭스를 달성했으며, 인간 심장의 전기생리학을 모델링하는 카디오이드 코드는 거의 실시간 시뮬레이션으로 거의 12 페타플롭스를 달성했다.
전체 슈퍼컴퓨터는 리눅스에서 작동했으며, 98,000개 이상의 노드에서 CNK가 실행되고 768개의 I/O 노드에서 레드햇 엔터프라이즈 리눅스가 실행되어 러스터 파일 시스템에 연결되었다.
던 프로토타입.
IBM은 세쿼이아 설계를 평가하기 위해 블루 진/P 설계를 사용하여 500 테라플롭스를 수행할 수 있는 "던"이라는 프로토타입을 구축했다. 이 시스템은 2009년 4월에 인도되었고 2009년 6월에 Top500 목록에서 9위로 진입했다.
세쿼이아는 주로 핵무기 시뮬레이션에 사용되었으며, 로렌스 리버모어 국립연구소의 기존 Blue Gene/L 및 ASC Purple 슈퍼컴퓨터를 대체했다. 세쿼이아는 또한 천문학, 에너지, 격자 양자색역학, 인간 유전체 연구, 기후변화와 같은 과학적 목적에도 사용될 수 있었다.
노드 아키텍처.
세쿼이아는 이전 블루 진 설계를 기반으로 한 블루 진/Q 설계였다. 96개의 19인치 랙으로 구성되어 있었고, 각 랙에는 1024개의 컴퓨팅 노드가 있어 총 98,304개의 컴퓨팅 노드를 포함했다. 컴퓨팅 노드는 16GB DDR3 메모리를 가진 16코어 A2 프로세서 칩이었다. 따라서 이 시스템은 총 96·1024·16 = 1,572,864개의 프로세서 코어와 1.5 PiB 메모리를 포함했다. 약 의 면적을 차지했다. 컴퓨팅 노드는 5차원 토러스 토폴로지로 상호 연결되었다.
작업 스케줄러.
LLNL은 던 프로토타입과 중국의 톈허-IA에서도 사용되는 SLURM 작업 스케줄러를 사용하여 세쿼이아의 자원을 관리했다.
LLNL은 러스터를 병렬 파일 시스템으로 사용하고 있으며, 파일 시스템의 성능과 고급 기능을 활용하기 위해 ZFS를 러스터 OSD(Object Storage Device)로 리눅스에 포팅했다.
2011년 9월, 넷앱은 DoE가 55 PB의 스토리지를 위해 자사를 선택했다고 발표했다.
전력 사용량.
전체 시스템은 약 7.8 MW의 전력을 소비했지만, 전례 없는 전성비를 보였는데, 2068 Mflops/watt의 성능을 달성하여 던보다 약 6배, 2011년 6월 Top 500 리더보다 2.5배 이상 효율적이었다.
2013년 1월, 세쿼이아는 단일 응용 프로그램에 한 번에 100만 개 이상의 컴퓨팅 코어를 사용한 최초의 슈퍼컴퓨터 기록을 세웠다. 스탠퍼드 공학 연구센터 (CTR)는 이를 사용하여 복잡한 유체역학 문제를 해결했다. 초음속 제트 엔진에서 발생하는 소음을 예측하는 것이었다.
유미아의 아틀리에 ~추억의 연금술사와 창환의 땅~(, )는 거스트에서 개발하고 2025년 3월에 플레이스테이션 4와 5, 엑스박스 원과 시리즈, 닌텐도 스위치 및 마이크로소프트 윈도우로 출시된 롤플레잉 비디오 게임이다. 이 게임은 아틀리에 시리즈의 스물여섯 번째 주요 작품이자 '창환' 시리즈의 첫 번째 작품이다.
유미아의 아틀리에는 오픈 월드 디자인의 일본식 롤플레잉 비디오 게임이다. 이 게임은 연금술이라고 불리는 아이템 제작에 중점을 두며, 플레이어는 필드에서 재료를 수집하여 나중에 장비를 만드는 데 사용할 수 있다. 탐험은 위험 지역에 의해 방해받을 수 있으며, 이러한 지역 내의 특정 랜드마크에 도달하여 "정화"할 수 있다. 플레이어 캐릭터가 적과 접촉하면 게임은 전투 모드로 전환되며, 파티원들은 적 그룹 주위를 움직이며 스킬과 아이템으로 실시간으로 공격한다.
이 게임은 수세기 전 알 수 없는 대격변으로 멸망한 고대 알라디스 제국의 옛 영토를 탐사하는 원정대 도중에 일어난다. 연금술은 이 세계에서 금지된 예술로 여겨지지만, 알라디스 제국이 연금술을 대규모로 사용했기 때문에 원정대장은 그 오명에도 불구하고 이 기술을 사용하는 유미아 리스펠트의 도움을 받는다. 그녀의 도움으로 원정대는 진행할 수 있게 된다.
그러나 알라디스를 탐험하면서 유미아와 그녀의 팀은 의식이 있고 말을 할 수 있는 다양한 괴물들을 만나기 시작한다. 그들의 기원이 제국과 연금술과 관련되어 있다고 의심하며, 그녀는 제국의 몰락에 대한 진실을 밝히기를 희망한다.
출시 후, 이 게임은 리뷰 애그리게이터 메타크리틱에 따르면 모든 플랫폼에서 "대체로 호의적인" 평가를 받았다. 일본에서는 패미통의 네 명의 비평가가 이 게임에 총점 40점 만점에 34점을 주었다. 첫 주 만에 이 게임은 30만 장 이상 판매되어 프랜차이즈 역사상 가장 빨리 판매된 게임이 되었다.
시드 마이어의 문명 VII(Sid Meier's Civilization VII)는 파이락시스 게임스에서 개발하고 2K에서 배급한 4X 턴제 전략 게임이다. 이 게임은 2025년 2월 11일에 Windows, MacOS, 리눅스, 닌텐도 스위치, 플레이스테이션 4, 플레이스테이션 5, 엑스박스 원 및 Xbox Series X/S용으로 출시되었다. 2025년 6월 5일에는 닌텐도 스위치 2용으로도 출시되었다.