ロードマップでわかる！当世プロセッサー事情 第343回

スーパーコンピューターの系譜　新アークテクチャーの製品化を試みたACRI

Control Processorは完成したが
Address/Data Processorが完成せず

　そのACRI-1であるが、内部構成は下の画像のとおりである。Address ProcessorとData Processorの両方を制御するControl Processorを追加することで、効率的に稼動させる狙いである。

理論上はControl ProcessorがうまくAddress ProcessorとData Processorに命令を配分させて処理できる……はずなのだが

画像の出典は“Decoupled Architectures for Complexity-Effective General Purpose Processors”。

　これはControlもDecoupleの対象になるということで、DCAR(Decoupled Control/Access/Execute)と呼ばれている。

　Address ProcessorとData ProcessorはそれぞれIFE(Instruction Fetch Engine)とIFB(Instruction Fetch Block)を搭載しており、Control Processorが各々に対する命令制御を行なう形だ。

　文献を読む限りは、命令のフェッチそのものはメモリーから直接IFEが取り込む形で、Control ProcessorはそのIFEに対して「次の命令を取り込むか」といった制御のみをIFB経由で行なっていたようだ。

　ちなみに条件分岐などは未サポートで、有効な命令のみを実行する(つまり投機実行はサポートしない)というのは、時代を考えれば無難なところか。

　さて、ACRI-1のプロセッサーであるが、まずControl ProcessorにはDECのAlpha AXP 21064が採用されることになった。これはもともとJacques Stern氏がBullの時代にCRAYやDECと関係を深めていたという事情がからんでいるらしい。

　DECのAlpha AXP 21064については連載291回で説明したので詳細は割愛するが、当時としてはわりと高速な部類に属した。幸いなことにDECからはCPUだけでなくOSも利用できた。

　DECがAlpha向けに提供したDEC OSF/1に、Address Processor/Data Processorをサポートするようなカスタマイズを加えたバージョンがACRI-1用に用意されたが、これもStern氏とDECの結びつきがあっての話だったのだろう。

　問題はAddress ProcessorとData Processorである。当初、ACRIはこれをECL(エミッタ結合論理)もしくはGaAs(ガリウム砒素)で製造したMIPSベースのコアで実装することを考えていたが、そもそもAlpha AXP 21064が64bitプロセッサーなので、Address Processor/Data ProcessorはMIPS 64をベースに開発しようと考えていたようだ。

　ただ当時のMIPSはまだSGI傘下にあり、ECLベースのMIPS64コアといえばR10000～R16000(R18000はキャンセル)系列ということになるが、これをカスタム可能な形で出すことは拒否した。SGIのハイパフォーマンス系列システムに使われる予定だったコアをカスタマイズしたいと言われても素直に了承できないのは当然である。

　MIPSは32bit系列コアの提供を申し入れたらしいが、これはACRI側が拒否したようだ。結局ACRIは独自のコアを開発することになった。Address Processorはアドレス演算のみを行なうVILW風の命令セットを持つ構成、Data Processorはひたすら数値演算のみを行なう構成だったそうで、それならWeitekのFPUでも良かったのではないかとすら思える。

　Address ProcessorとData ProcessorはMotorolaのECLプロセスを使って製造され、SNI(Siemens Nixdorf Informationssysteme：現在はFujitsu Siemens ComputersとWincor Nixdorfに分離してしまった)のパッケージを利用するはずだった。はずだった、というのはこのパッケージの提供をSNIが1995年に中止してしまったからだ。

　一方、メモリーコントローラーやその他の周辺回路はTIのBiCMOS ICを使って構築され、これとプロセッサーをつなぐインターコネクト(8×8のクロスバースイッチ)はVitesse Semiconductor(現在はMicrosemi Corporationの子会社)のGaAsベースの高速スイッチで構築された。された、というか「されるはずだった」というところか。

　このように開発に紆余曲折があってなかなか進まなかったものの、1994年の春に開催されたCeBITではマシンのモックアップを展示するなど、一応前進してはいた。

1994年のCeBITで展示されたACRI-1のモックアップ。筐体は八角柱になる予定だった

画像の出典は“The Dead Supercomputer SocietyのACRI”。

　ただこのACRI-1は唐突な終わり方をする。150名が開発作業を行なうわけだから、経費はどんどん増えていく。1989年にはフランスおよびヨーロッパから公債を得ており、さらにプライベートファンドから資金を集めていた同社。1993～1994年にかけては、合計で8400万スイスフランを得ていた。

　1993年の換算レートで言えば63億円ほどの金額になるが、これでは開発に全然足りなかった。1993年の終わりに監査が入り、1994年に結果が出されるが、その結果は「この先の活動を続けてゆくためにはさらに1億スイスフランの追加資金が必要」というものだった。

　もちろん、そんな金額を急に用意できるわけもなく、1995年2月23日に破産してしまった。ACRIには、Control ProcessorのAlpha AXP 21064のみを実装したACRI-1の作りかけがあるだけで、Address ProcessorやData Processorが完成するのを待っている状態だったらしい。

　なにが悪かったかといえば、いきなり100人超のエンジニアを雇ったというのは経費の点で無茶が多かった。基本的な実装方針が決定するまでの間、彼らは事実上遊んでいたようなものだったからだ。

　インターネットアーカイブに、当時のエンジニアの何割かのリストが記されているが、明らかにプロセッサーの開発当初には不要な役職の方も何人か見られる。スタートアップの基本である「最初は小さく」を守らなかったがゆえの必然的な帰結かもしれない。