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ロードマップでわかる!当世プロセッサー事情第275回

スーパーコンピューターの系譜 “スパコンの父”が作り上げたCRAY-1

2014年10月20日 12時00分更新

文● 大原雄介(http://www.yusuke-ohara.com/

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 スーパーコンピューターの系譜、今回からはCRAYの話に移りたい。CDC(Control Data Corporation)を去ったシーモア・クレイ(Seymour Cray)は、1972年にCRI(Cray Research, Inc.)を設立する。

Cray Research, Inc.の会社ロゴ

 ただしその後、クレイはCRIからスピンオフしてCCC(Cray Computer Corporation)を1989年に設立するが、ここは1995年に破産する。

 クレイは1996年に新たにSRC Computers, LLCを設立するが、自身は同年自動車事故で逝去する。このSRC Computersは現在も存続している。(http://www.srccomputers.com)。

「スーパーコンピュータの父」と称される電気工学者のシーモア・ロジャー・クレイ。画像はWikimedia Commonsより(http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Seymour_Cray-crop.jpg)

 一方のCray Researchの方は、1996年にSGI(Silicon Graphics International Corp.)に買収される。

 3ヵ月後にSGIはまずCray Researchの中でSPARCベースのシステムを開発していたBusiness System DivisionをSun Microsystemsに売却、さらに2000年には残ったCray Researchの資産とブランドをTera Computer Companyに売却する。

 このTera Computer Companyは、買収にあわせて社名をCray Inc.に変更。その後2012年にはAppro International, Inc.などを買収したりして現在に至る。

 以上のように、一連のCray社(CRI,CCC,SRC,Cray)の中でシーモア・クレイが直接的に影響を及ぼしたのは、CRIのCRAY-1とCCCのCRAY-2/3程度であり、これに続くCRAY X-MPCRAY Y-MPなどは、CRAY-1のアーキテクチャーを踏襲しているが、別の人間の手によるものである。

 さらにCRIはその後、自社でプロセッサー開発を断念してDECのAlphaやSunのSPARCなどを利用していたし、Teraによる買収後は同社のMTA Systemをベースとしたシステムや、AMDのOpteronベース、さらにはインテルのXeonベースと、どんどんアーキテクチャーを切り替えており、その意味ではこれらを全部まとめて説明するのは無理がある。そこで今回はCRI初期のCRAY-1について解説したい。

当時世界最高速をほこったベクトル型スーパーコンピューター「CRAY-1」

世界で最も高価な椅子と揶揄された
「CRAY-1」

 CRAY-1は当時「世界で最も高価な椅子」などと紹介された。実際初号機はNCAR(National Center for Atmospheric Researc)に1977年に納入された(*1)が、この際の本体価格は790万ドル。当時の為替レートは1ドルが約280円だったので、換算すると22.1億円ほどになる。さらにストレージ(HDD)が100万ドル程度となっている。22億円の椅子は、間違いなく世界で最高の価格だったとして良いだろう。

(*1) NCARに納入されたのは量産第一号でシリアルNo.は3である。最初の2台はLLNL(Lawrence Livermore National Laboratory)とLANL(Los Alamos National Laboratory)にそれぞれ試作品として納入されたもようだ。

 そのCRAY-1のアーキテクチャーであるが、これはCDCのSTAR-100に似たベクトル型計算機である。ただしSTAR-100との決定的な違いは下記の2が挙げられる。

  • ベクトル型計算機を導入し、ベクトル演算はすべて計算機同士での演算に留めた(つまりSTAR-100のようなメモリー待ちは、原理的に発生しない)。
  • 上と絡むが、ベクトル長を64に制限した。

 前者はCDC-6600でも似た機構を導入したが、今度はセントラルプロセッサーや周辺プロセッサーといった複雑なことをせずに、1つのプロセッサーの中でこれが完結している。

 下の画像はCRAY-1の内部構造であるが、最近のプロセッサーといわれてもあまり違和感のない構造になっている。

CRAY-1の内部構造。“The CRAY-1 Computer System”(Richard M. Russel, Cray Research Inc.) Communications of the ACM Jan 1978(Volume 21, Number 1)より抜粋

→次のページヘ続く (世界最速の演算を実現した並列処理の仕組み

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