Cray-2
クレイはまた、シリコン技術の進歩がほとんど終息したと思っていた。Cray-1 の 12.5ns というサイクル時間を半分にすることは可能だろうとは思っていたが、簡単とは思えなかった。しかし、代わりにガリウムヒ素(GaAs)ベースの回路を使うという可能性があった。GaAsでは、少なくとも10倍のスイッチング速度を低電力で達成でき、結果として発熱も少ない。1970年代終盤から80年代初期にかけて、コンピュータ業界全体が GaAs を広範囲に採用しかけているように見えた。クレイ社のチームは他社を打ち負かすためにロックウェル・インターナショナルの半導体部門と共に働いた。しかし、チップは生産可能な状態ではなく、Cray-2は既存のシリコンベースの設計で行くしかなかった。
別の設計問題はプロセッサと主記憶装置の間の増大する性能差である。CDC 6600の時代にはメモリはプロセッサと同じスピードで動き、主要な問題はデータを如何にしてメモリに送り込むか、であった。CDC660の時にはクレイは小型のコンピュータを10台追加して、それらが低速な外部記憶装置(ディスクやテープ)を制御し、メインのプロセッサが演算している間にそれら(入出力コントローラ)がメモリ上にデータを一気に書き込むことでそれを解決した。しかしこの解決策は、Cray-2ではもはや何の役にも立たない。メモリは、データセット全体を読み込めるくらい大容量になったが、プロセッサはメモリよりずっと速く動作し、しばしばメモリからデータが到着するのをずっと待つことになってしまう。