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Connection Machine
캘리포니아 마운틴 뷰에 있는 컴퓨터 역사 박물관의 생각하는 기계 CM-2.내부 회로 기판을 표시하기 위해 전면 플레이트 중 하나가 부분적으로 제거되었습니다.

Connection Machine(CM)은 1980년대 초 매사추세츠 공과대학(MIT)의 Danny Hillis가 컴퓨터의 전통적인 von Neumann 아키텍처에 대한 박사학위 연구를 통해 개발한 대규모 병렬 슈퍼컴퓨터 시리즈입니다.CM-1부터 이 기계들은 원래 인공지능(AI)과 심볼릭 프로세싱의 애플리케이션을 위한 것이었지만, 이후 버전은 컴퓨터 과학 분야에서 더 큰 성공을 거두었습니다.

아이디어의 기원

Danny Hillis와 Sheryl Handler는 1983년 매사추세츠주 월섬에 Thinking Machines Corporation(TMC)을 설립하여 1984년 매사추세츠주 캠브리지로 이전하였습니다.TMC에서는 힐리스는 수천 개의 마이크로프로세서를 통해 대규모 병렬 하이퍼 큐브 기반의 배치 설계인 CM-1 Connection Machine을 개발하기 위해 팀을 구성하였습니다.MIT에서 전기 공학 및 컴퓨터 과학 박사 학위 논문 연구(1985년).[1]이 논문과 철학 overviewed 논문을, 건축물, 그리고 첫번째 연결 기계는 데이터 경로 설정에 중앙 처리 장치(CPU)노드, 메모리 처리 사이에 정보를 포함한 소프트웨어로 표현되었다, 프로그래밍 언어 Lisp 지원 1985,[2]에 ACM의 Communications 지공로 Dissertation 상을 받았다. 에서병렬 [1][3]기계초기 개념에서는 각각 20차원 하이퍼큐브에 [4]연결된 백만 개 이상의 프로세서를 고려했지만 나중에 축소되었습니다.

디자인

Thinking Machine Connection Machine 모델
1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994
커스텀 아키텍처 RISC 기반(SPARC)
엔트리 — CM-2a —
메인스트림 — CM-1 CM-2 — CM-5 CM-5E
하이엔드 — CM-200
확장
보관소 — DataVault —
CM-1 및 CM-2 모델의 외부 설계

각 CM-1 마이크로프로세서는 자체 4킬로비트의 랜덤 액세스 메모리(RAM)를 갖추고 있으며, 하이퍼큐브 기반 어레이는 여러 데이터 포인트에서 동시에 동일한 작업을 수행하도록 설계되어 있습니다.즉, 단일 명령, 다중 데이터(SIMD) 방식으로 작업을 실행할 수 있습니다.CM-1은 구성에 따라 65,536개의 개별 프로세서를 갖추고 있으며, 각 프로세서는 매우 단순하며 한 번에 1비트를 처리합니다.CM-1과 그 후속 CM-2는 한 변에 1.5m 큐브의 형태를 취하며 8개의 작은 큐브로 균등하게 분할됩니다.각 서브큐브에는 16개의 프린트 회로 기판과 시퀀서라고 불리는 메인 프로세서가 포함되어 있습니다.각 회로 기판에는 32개의 칩이 있습니다.각 칩에는 라우터, 16개의 프로세서 및 16개의 RAM이 포함되어 있습니다.CM-1은 전체적으로 12차원 하이퍼큐브 기반의 라우팅 네트워크(2개의 칩을12 접속), 메인 RAM 및 입출력 프로세서(채널 컨트롤러)를 갖추고 있습니다.각 라우터에는 클리어 채널을 사용할 수 없을 때 전송되는 데이터를 저장하기 위한 버퍼가 5개 있습니다.엔지니어들은 원래 칩당 7개의 버퍼가 필요하다고 계산했지만, 이로 인해 칩을 구축하기에는 약간 더 커졌습니다.노벨 물리학상 수상자인 리처드 파인만은 주소의 평균 1비트 수를 포함하는 미분 방정식을 사용하여 5개의 버퍼로 충분하다고 계산한 바 있다.그들은 5개의 버퍼만으로 칩 디자인을 다시 제출했고 기계를 조립했을 때 잘 작동했다.각 칩은 넥서스라고 불리는 스위칭 디바이스에 연결되어 있습니다.CM-1은 맨해튼 프로젝트를 위해 로스앨러모스 국립연구소에서 개발한 파인만의 알고리즘을 로그 계산에 사용합니다.CM-1에 매우 적합합니다.모든 프로세서가 작은 테이블을 공유하며 이동과 추가만 합니다.파인만은 또한 CM-1이 Caltech에서 개발된 값비싼 특수 목적 기계보다 양자 색역학(QCD)[5][6] 계산을 위한 파인만 도표를 더 빨리 계산할 수 있다는 것을 발견했다.

TMC는 1987년에 CM-2를 출시하여 Weitek 3132 부동소수점 수치 코프로세서와 RAM을 시스템에 추가하였습니다.32개의 1비트 프로세서가 각 수치 프로세서를 공유했습니다.CM-2는 최대 512 MB의 RAM과 최대 25 GB의 다중 독립 디스크(RAID) 하드 디스크 시스템으로 구성할 수 있습니다.4096 또는 8192 싱글비트 프로세서를 탑재한 소형 CM-2a와 고속 CM-200의 2종류의 CM-2도 제조되었습니다.

국립암호박물관에 전시된 CM-5인 FROSTBURG의 조명 패널.패널은 처리 노드의 사용 상황을 확인하고 진단을 실행하기 위해 사용되었습니다.

AI 연구의 기원으로 인해 CM-1/2/200 싱글비트 프로세서용 소프트웨어는 리스프 프로그래밍 언어의 영향을 받았으며, *리스프(구어: 스타 리스프)는 CM-1에 구현되었습니다. 다른 초기 언어로는 Karl Sim의 IK와 Cliff Lasser의 URdu가 있습니다.*Lisp. 그러나 CM-2의 많은 애플리케이션은 ANSI C의 데이터 병렬 슈퍼셋인 C*로 작성되었습니다.

1991년에 발표된 CM-5를 통해 TMC는 CM-2의 심플한 프로세서 하이퍼큐빅 아키텍처에서 RISC(Reduced Instruction Set Computing) SPARC 프로세서의 팻 트리 네트워크를 기반으로 한 새롭고 다른 다중 명령 데이터(MIMD) 아키텍처로 전환했습니다.프로그래밍을 쉽게 하기 위해 SIMD 설계를 시뮬레이션하도록 제작되었습니다.최신 CM-5E는 SPARC 프로세서를 고속 SuperSPARC로 대체했습니다. TOP500 리스트에 따르면 1993년에 CM-5는 세계에서 가장 빠른 컴퓨터였으며, Rpeak 131.0 GBLOPS로 1024개의 코어를 실행했으며, 몇 년 동안 상위 10대 컴퓨터 중 대부분은 CM-5였습니다.[7]

비주얼 디자인

Connection Machines는 놀라운 비주얼 디자인으로 유명했습니다.CM-1과 CM-2 디자인 팀은 타미코 [8][9][better source needed]티엘이 이끌었다.CM-1, CM-2 및 CM-200 섀시의 물리적 형태는 큐브이며, 머신의 내부 12차원 하이퍼큐브 네트워크를 나타내며, 기본적으로는 각 큐브의 문을 통해 프로세서 상태를 나타냅니다.

디폴트로는 프로세서가 명령을 실행할 때 프로세서의 LED는 점등됩니다.SIMD 프로그램에서는 가능한 한 많은 프로세서가 동시에 프로그램을 실행하는 것이 목표입니다.이것은 모든 LED가 점등하고 있는 것을 나타냅니다.LED 사용에 익숙하지 않은 사용자는 LED가 깜박이는 것을 보거나 방문자에게 메시지를 전달하기를 원했습니다.그 결과, 종료된 프로그램은 LED를 점멸시키는 불필요한 조작을 하는 경우가 많습니다.

CM-5는 평면도에서 계단 모양과 빨간색 LED가 점멸하는 큰 패널을 가지고 있으며 저명한 조각가이자 건축가 Maya Lin이 CM-5 [10]설계에 기여했습니다.

전시품

최초의 CM-1은 캘리포니아 마운틴 뷰의 컴퓨터 역사 박물관에 상설 전시되어 있습니다.그 밖에도 2개의 다른 CM-1과 [11]CM-5가 있습니다.다른 연결 기계는 뉴욕[12] 현대미술관과 살아있는 컴퓨터 소장품입니다. Museum + Labs Seattle(프로세서 상태 LED를 시뮬레이션한 LED 그리드가 있는 CM-2), Smithsonian Institute National Museum of American History(스미스소니언 국립역사박물관), [13]Georgia, Roswell에 있는 America(미국 컴퓨터박물관), 스웨덴 [14]스톡홀름에 있는 국립과학기술박물관(Tekniska Muset) 등입니다.

대중문화에 관한 참고 자료

영화 쥬라기 공원에는 (소설에서처럼 Cray X-MP 슈퍼컴퓨터 대신)[15] 섬의 제어실에 CM-5가 등장했습니다.

Fallout 3의 컴퓨터 메인프레임은 CM-5에서 많은 영감을 받았습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b Hillis, W. Daniel (1986). The Connection Machine. MIT Press. ISBN 0262081571.
  2. ^ "William Daniel Hillis - Award Winner". ACM Awards. Retrieved 30 April 2015.
  3. ^ Kahle, Brewster; Hillis, W. Daniel (1989). The Connection Machine Model CM-1 Architecture (Technical report). Cambridge, MA: Thinking Machines Corp. p. 7 pp. Retrieved 25 April 2015.
  4. ^ Hillis, W. Daniel (1989a). "Richard Feynman and the Connection Machine". Physics Today. 42 (2): 78. Bibcode:1989PhT....42b..78H. doi:10.1063/1.881196. Retrieved 30 June 2021.
  5. ^ Hillis, W. Daniel (1989b). "Richard Feynman and The Connection Machine". Physics Today. Institute of Physics. 42 (2): 78–83. Bibcode:1989PhT....42b..78H. doi:10.1063/1.881196. Archived from the original on 28 July 2009.
  6. ^ Hillis 1989a - 파인만과 커넥션 머신에 관한 다니엘 힐리스의 물리학 오늘의 기사; 또한 Hillis *내가 파인만을 만난 방법 *파인만의 마지막 날들 비디오.
  7. ^ "November 1993". www.top500.org. Retrieved 16 January 2015.
  8. ^ 설계 문제, (Vol. 10, No. 1, 1994년 봄) ISSN 0747-9360 MIT 프레스, 캠브리지, MA.
  9. ^ Thiel, Tamiko (Spring 1994). "The Design of the Connection Machine". Design Issues. 10 (1). Retrieved 16 January 2015.
  10. ^ "Bloodless Beige Boxes: The Story of an Artist and a Thinking Machine". IT History Society. 2 September 2014. Retrieved 16 January 2015.
  11. ^ "Computer History Museum, Catalog Search Connection Machine supercomputer". Retrieved 16 August 2019.
  12. ^ "Museum of Modern Art, CM-2 Supercomputer". Retrieved 16 August 2019.
  13. ^ "Computer Museum of America". Retrieved 16 August 2019.
  14. ^ "Swedish National Museum of Science and Technology, Parallelldator". Retrieved 16 August 2019.
  15. ^ 동영상 인용 데이터베이스
  16. ^ Linus 테크니컬팁스

추가 정보

  • Hillis, D. 1982 "새로운 컴퓨터 아키텍처와 물리와의 관계 또는 CS가 좋지 않은 이유", Int J.이론 물리학 21(3/4) 255-262.
  • 루이스 W.Tucker, George G. Robertson, "Connection Machine의 아키텍처와 응용", Computer, vol. 21, no. 8, 페이지 26–38, 1988년 8월.
  • Arthur Trew와 Greg Wilson(1991년).과거, 현재, 병렬: 이용 가능한 병렬 컴퓨팅 시스템에 대한 조사.뉴욕: Springer-Verlag.ISBN 0-387-19664-1
  • 찰스 E. 리저슨, 자히 S아부함데, 데이비드 C더글라스, 칼 R.파인만, 마헤시 N. 간무키, 제프리 5세힐, W. 다니엘 힐리스, 브래들리 C.쿠즈마울, 마가렛 에이세인트피에르, 데이비드 S.웰스, 모니카 C왕, 양쇼웬, 로버트 잭.「접속 머신의 네트워크 아키텍처 CM-5」.제4회 병렬 알고리즘과 아키텍처에 관한 ACM 심포지엄의 속행.1992.
  • W. 다니엘 힐리스와 루이스 W.터커.CM-5 접속 머신: 스케일러블 슈퍼컴퓨터「ACM의 통신」, 제36권, 제11호(1993년 11월).

외부 링크

기록.
선행
NEC SX-3/44
20.0 기가플롭스
 세계에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터
생각하는 기계 CM-5/1024
1993년 6월		 에 의해 성공자
수치 풍동
124.0 기가플롭스