Alliant datorsystem

Alliant Computer Systems Corporation

Typ	Privat
Industri	Datorer
Grundad	1982 ( 1982 )
Grundare	Ron Gruner Craig Mundie Rich McAndrew
Nedlagd	1992 ( 1992 )
Öde	Konkurs
Huvudkontor	Littleton, Massachusetts , USA

Alliant Computer Systems Corporation var ett datorföretag som designade och tillverkade parallella datorsystem. Tillsammans med Pyramid Technology och Sequent Computer Systems var Alliants maskiner banbrytande på marknaden för symmetrisk multiprocessing . Ett av de mer framgångsrika företagen i gruppen, över 650 Alliant-system producerades under deras livstid. Företaget drabbades av en rad ekonomiska problem och gick i konkurs 1992.

Historia

1980-talet

Alliant grundades, som Dataflow Systems, i maj 1982 av Ron Gruner, Craig Mundie och Rich McAndrew för att producera maskiner för vetenskapliga och tekniska användare som behövde mindre, billigare maskiner än erbjudanden från Cray Computer och liknande avancerade leverantörer. Maskiner som riktade sig till detta marknadssegment blev senare kända som minisuperdatorer . På den tiden fanns det ett stort gap på pris/prestandakurvan eftersom en välkonfigurerad VAX 11/780 hade en prestanda på ungefär en MIP och MegaFLOP för runt $1M USD och en Cray-1S eller Cray 1M över $10M USD.

Allians första maskiner tillkännagavs 1985, med början i FX-serien. FX-serien bestod av fyra typer av 18" x 18" kort: Computational Elements, eller CEs, System Cache, Interactive Processor (IP) Cache och Memory Modules. Varje kort ansluts till ett bakplan med hjälp av en speciell högdensitetskontakt. Cachar och minnesmoduler kommunicerade alla med varandra över en 2 x 64 bitars buss som kallas DMB (Dataflow Memory Bus). Bakplanet var ett aktivt bakplan och det innehöll en 8 x 4 tvärstångsomkopplare (FX/8) som tillät vilken CE som helst att ansluta till en av fyra cacheportar, två på varje systemcache. Total cachebandbredd var 376 MB/s.

CE:erna inkluderade en uppsättning Weitek 1064/1065 FPU: er och flera specialdesignade supportchips för att implementera en anpassad vektorprocessor . Den skalära instruktionsuppsättningen baserades på den populära Motorola 68000- arkitekturen. Flyttalsinstruktionsuppsättningen, vektorinstruktionsuppsättningen och samtidighetsinstruktionsuppsättningen var alla anpassade medprocessorinstruktionsuppsättningar designade av Alliant. Den delade systemcachen och en speciell samtidighetsbuss implementerade samtidighetskontroll med låg latens som kunde utnyttjas automatiskt av högnivåspråkkompilatorer för att tillhandahålla dataparallell bearbetning bland CE:erna. Den skalära instruktionscykeltiden för den ursprungliga CE:n var 170 ns, vektorprocessorn var dubbelt så snabb som den skalära processorn med en cykeltid på 85 ns.

Varje IP-cache hade tre portar som var anslutna via bandkablar till interaktiva processorer , IP:er, som använde Motorola 68012 :s och, därefter Motorola 68020: s och sedan Motorola 68030 :s med 4 MB lokalt RAM-minne i en Multibus-formfaktor ansluten till en 13 spår Multibus chassi.

Minnesmoduler var 8 MB vardera och fyrvägsinterfolierade med ECC. Läsbandbredden var 188 MB/s.

Liksom många tidiga multiprocessorsystem , körde FX-serien en version av 4.2 BSD Unix på IP:er och CE:er, känd som Concentrix som initialt lade till stöd för flera processorer och nya VM- och IO-undersystem. Efterföljande utgåvor lade till funktioner som det första randiga spårfilsystemet (TFS) och stöd för schemaläggning i realtid (FX/RT).

Systemen numrerades för det största potentiella antalet CE inuti, FX/1, FX/4 och FX/8. Alliants maskiner var ganska små, FX/1 var ungefär lika stor som en stor PC i full höjd, medan FX/8 var mindre än en VAX-11/780 , ungefär lika stor som en stor kopiator . Alla system var luftkylda. Hastigheten för en FX/1 var cirka 2,5 MIPS (miljoner instruktioner per sekund) och jämfört med 1 MIPS VAX-11/780 . En fullt befolkad åtta CE FX/8, med åtta gånger den sammanlagda MIPS, var i praktiken cirka fem gånger snabbare än FX/1 på att lösa problem som möjliggjorde en hög grad av parallell beräkning (se Amdahls lag ) .

En andra serie FX-maskiner, som introducerades i början av 1988, ersatte CE:n med stiftkompatibel ny anpassad hårdvara känd som Advanced Computational Element (ACE). Weitek FPU ersattes av en flyttalschipset tillverkad av Bipolar Integrated Technology som utgjorde kärnan i en omdesignad vektorprocessor med 32 64-bitars vektorelement, 8 64-bitars skalära flyttalsregister, 8 32-bitars heltalsregister och 8 32-bitars adressregister. Den nya vektorprocessorn ökade vektorbehandlingshastigheten genom att minska cykeltiden i registret till 42 ns. Den skalära instruktionens cykeltid, cache och minnesbandbredd förblev desamma. ACE, med sin högre integrationsnivå med mer avancerade ASIC:er, krävde också mindre kretskortsutrymme vilket gjorde att den kunde återgå till den 18x18 tums kvadratiska profilen som används av de andra systemkorten i huvudchassit. Dessa användes i FX/40-, FX/80- och VFX-maskinerna. På grund av stiftkompatibiliteten kan befintliga FX/4- och FX/8-system dessutom uppgraderas till FX/40- och FX/80-konfigurationer genom att enkelt ersätta CE:er med ACE:er tillsammans med en uppdatering av mikrokodfilen på systemdisken . System med blandade konfigurationer av CE och ACE stöddes dock inte. Den mindre FX/1, på grund av restriktioner i chassikylning, kunde inte uppgraderas.

Alliant erbjöd ett antal mjukvarupaket för sina maskiner, inklusive en lösare för linjära ekvationer (FX/Skyline Solver), en C-kompilator (FX/C-kompilator) och vetenskapliga bibliotek (FX/Linpack och FX/Eispack).

1990-talet

1990 ersatte FX/2800-serien CE/ACE och IP med moduler baserade på Intel i860 RISC -chipet. i860 var en tidig superskalär CPU som tillät programmeraren att komma direkt in i pipelines; med anpassad kodning var 860 ett mycket snabbt system, vilket gjorde det perfekt för superdatorapplikationer . I den nya serien bestod Super Computational Element (SCE) och Super Interactive Processor (SIP) båda av upp till fyra i860, varav upp till sju kunde kopplas samman på tvärbalken. En helt utökad FX/2800 skulle kunna stödja 28 i860 totalt.

I juli 1988 köpte Alliant också Raster Technologies, en leverantör av högupplösta grafikterminaler och anpassade grafikkort för Sun Microsystems arbetsstationer. Deras GX4000-produkt var en kombination av PHIGS+ programvara och speciella grafiska kort som kunde generera och visa grafiska vektorer mycket snabbt. För 3D-effekter fanns en hårdvaru-Z-buffert tillgänglig. Raster-grafikteknologin integrerades med FX/40- och FX/80-maskiner för att producera VFX, Alliants första helt integrerade grafiska minisuperdator .

Alliants slutliga produktserie var CAMPUS/800, en massivt parallell maskin baserad på enheter som liknar FX/2800 känd som ClusterNodes och delar totalt upp till 4 GB enhetligt minne. Varje ClusterNode var ansluten till upp till 32 andra med en intra-ClusterNode-switch, med en latens på 1 µs och 1,12 GB/s bandbredd. En inter-ClusterNode-switch baserad på HIPPI var också tillgänglig, med en latens på 30 µs och 2,56 GB/s bandbredd. Det största CAMPUS-systemet som skapades inkluderade totalt 192 ClusterNodes och gav 4,7 GFLOPS.

CAMPUS/800 tillkännagavs första gången 1991, men företaget drabbades av en rad ekonomiska problem och gick i konkurs 1992. Olika Alliant-system fortsatte dock i tjänst i många år efter det och ansågs allmänt vara mycket tillförlitliga.

Alliant bidrog också till utvecklingen av High Performance Fortran .

Computer History Museum har exempel på FX/8 och FX/1 (från Convex Computer Corporation efter Alliants fall), men söker exempel på FX/80 och FX/2800 konfigurationer.