ロードマップでわかる！当世プロセッサー事情 第344回

スーパーコンピューターの系譜　VLIWの元祖TRACE /200シリーズ

　今回のスーパーコンピューターの系譜は、VLIW(Very Long Instruction Word：超長命令語)の元祖とも言うべきMultiflow社を取り上げよう。

　Multiflow、正確にはMultiflow Computer, Inc.という会社は1984年に米コカチネット州で設立された。同社を設立したのはイエール大学のJoseph A Fisher助教授とその同僚3人である。

TRACE 7/200

　もともとVLIWという概念そのものを発明したのがこのFisher助教授である。ちなみに1983年に准教授(Associate professor)となり、1984年のMultiflow設立にあわせて同大学を辞任している。

　そのイエール大のコンピュータサイエンスの助教授時代に書き上げた“Very long instruction work architectures and the ELI-512”という論文がVILWという概念を打ち立てたものである。

　論文のタイトルに出てくる“ELI-512”というのは、論文の中で「仮想的に」作られたマシンである。ELI-512は512bit長の命令フォーマットで、以下のいずれかを同時に行なえる仕組みになっていた。

• 16のALUオペレーション
• 8つのパイプライン化されたメモリアクセス
• 32のレジスタアクセス
• 条件分岐

　ELI-512にある16のALUがフルに動いた場合、“10～30 RISC-level operation per cycle”の性能が出せる、というのが論文での主張である。

　ちなみにこの“RISC-level operation”の定義は、1982年にスタンフォード大のHennesy教授が主張した、Stanford MIPSを想定しての話である。要するに初歩的なRISCプロセッサーと比較して、10～30倍の性能が出せるとした。

　ELI-512はあくまでも紙の上でしか存在しなかったが、これをもうすこし現実的な形で世の中に出そう、ということで設立されたのがMultiflow Computerだ。

　MultiFlowは当初、Apollo Computerという1980年代に有名だったワークステーションメーカーの一部門として設立されたが、翌年にはベンチャーキャピタルからの資金を得て独立している。

　このMultiflowにFisher(元)准教授はCEO(最高経営責任者)として参加、その後は同社が資金調達にあわせて外部からCEOを招聘した関係でExective VP(副社長)となり、後にCTO(最高技術責任者)も兼任する。

TRACE /200シリーズ

　Multiflowが1987年に発表した製品がTRACE 7/200である。命令フォーマットは32bit Wordで表現され、1つの命令ユニットで同時に4つ(つまり256bit長)を処理できた。

これは16個の実行ユニットがお互いにどう接続されているかの図。“M”はALU、“F”はFPUの構成となっている

画像の出典は“Very long instruction work architectures and the ELI-512”

　各々の命令フォーマットは下の画像で示すように8種類(ただWord 1/5は実質同じなので、7種類とする向きもある)が定義されている。

命令フォーマット。“beat”は動作サイクルのこと(詳しくは後述)

画像の出典は“Multiflow Technical Summary”