El IBM 7030 , también conocido como Stretch , fue el primer superordenador transistorizado de IBM . Fue la computadora más rápida del mundo desde 1961 hasta que la primera CDC 6600 entró en funcionamiento en 1964. [2] [3]
Diseñado originalmente para cumplir con un requisito formulado por Edward Teller en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore , el primer ejemplo se entregó al Laboratorio Nacional de Los Álamos en 1961, y una segunda versión personalizada, el IBM 7950 Harvest , a la Agencia de Seguridad Nacional en 1962. en el Establecimiento de Investigación de Armas Atómicas en Aldermaston , Inglaterra, fue muy utilizado por los investigadores allí y en AERE Harwell , pero sólo después del desarrollo del compilador S2 Fortran , que fue el primero en agregar matrices dinámicas , y que luego fue portado al Ferranti Atlas de Laboratorio de Computación Atlas en Chilton. [4] [5]
El 7030 fue mucho más lento de lo esperado y no cumplió con sus agresivos objetivos de rendimiento. IBM se vio obligada a bajar su precio de 13,5 millones de dólares a sólo 7,78 millones de dólares y retiró el 7030 de las ventas a clientes más allá de aquellos que ya habían negociado contratos. La revista PC World calificó a Stretch como uno de los mayores fracasos en la gestión de proyectos en la historia de TI . [6]
Dentro de IBM, verse eclipsado por la más pequeña Control Data Corporation parecía difícil de aceptar. [7] El líder del proyecto, Stephen W. Dunwell , [8] inicialmente fue convertido en chivo expiatorio por su papel en el "fracaso", [9] pero cuando el éxito del IBM System/360 se hizo evidente, se le asignó un cargo oficial. se disculpó y, en 1966, fue nombrado miembro de IBM . [10]
A pesar de que Stretch no cumplió con sus propios objetivos de rendimiento, sirvió como base para muchas de las características de diseño del exitoso IBM System/360, que se anunció en 1964 y se lanzó por primera vez en 1965.
A principios de 1955, el Dr. Edward Teller del Laboratorio de Radiación de la Universidad de California quería un nuevo sistema informático científico para cálculos hidrodinámicos tridimensionales . Se solicitaron propuestas a IBM y UNIVAC para este nuevo sistema, que se llamará Livermore Automatic Reaction Calculator o LARC . Según el ejecutivo de IBM Cuthbert Hurd , un sistema de este tipo costaría aproximadamente 2,5 millones de dólares y funcionaría entre uno y dos MIPS . [11] : 12 La entrega debía realizarse entre dos y tres años después de la firma del contrato.
En IBM, un pequeño equipo de Poughkeepsie que incluía a John Griffith y Gene Amdahl trabajó en la propuesta de diseño. Justo después de que terminaron y estaban a punto de presentar la propuesta, Ralph Palmer los detuvo y dijo: "Es un error". [11] : 12 El diseño propuesto se habría construido con transistores de contacto puntual o con transistores de barrera de superficie , ambos probablemente pronto superados por el entonces recién inventado transistor de difusión . [11] : 12
IBM regresó a Livermore y declaró que se retirarían del contrato y, en cambio, propuso un sistema dramáticamente mejor: "No vamos a construir esa máquina para usted; ¡queremos construir algo mejor! No sabemos exactamente lo que se necesitará". pero creemos que será otro millón de dólares y otro año, y no sabemos qué tan rápido se ejecutará, pero nos gustaría apuntar a diez millones de instrucciones por segundo". [11] : 13 Livermore no quedó impresionado y en mayo de 1955 anunciaron que UNIVAC había ganado el contrato LARC , ahora llamado Livermore Automatic Research Computer . El LARC finalmente se entregaría en junio de 1960. [12]
En septiembre de 1955, temiendo que el Laboratorio Nacional de Los Álamos también encargara un LARC, IBM presentó una propuesta preliminar para una computadora binaria de alto rendimiento basada en la versión mejorada del diseño que Livermore había rechazado, que recibieron con interés. En enero de 1956 se inició formalmente el Proyecto Stretch. En noviembre de 1956, IBM ganó el contrato con el agresivo objetivo de rendimiento de una "velocidad al menos 100 veces la del IBM 704 " (es decir, 4 MIPS). La entrega estaba prevista para 1960.
Durante el diseño, resultó necesario reducir las velocidades de reloj, dejando claro que Stretch no podía cumplir sus agresivos objetivos de rendimiento, pero las estimaciones de rendimiento oscilaban entre 60 y 100 veces el IBM 704. En 1960, se fijó el precio de 13,5 millones de dólares para el IBM 7030. En 1961, los puntos de referencia reales indicaron que el rendimiento del IBM 7030 era sólo unas 30 veces el del IBM 704 (es decir, 1,2 MIPS), lo que provocó una vergüenza considerable para IBM. En mayo de 1961, Thomas J. Watson Jr. anunció un recorte de precios de todos los 7030 en negociación a 7,78 millones de dólares y la retirada inmediata del producto de futuras ventas.
Su tiempo de suma en coma flotante es de 1,38 a 1,50 microsegundos , el tiempo de multiplicación es de 2,48 a 2,70 microsegundos y el tiempo de división es de 9,00 a 9,90 microsegundos.
Si bien el IBM 7030 no se consideró exitoso, generó muchas tecnologías incorporadas en máquinas futuras que tuvieron mucho éxito. La lógica de transistores del Sistema Modular Estándar fue la base de la línea de computadoras científicas IBM 7090 , las computadoras comerciales IBM 7070 y 7080 , las líneas IBM 7040 e IBM 1400 y la pequeña computadora científica IBM 1620 ; el 7030 utilizó alrededor de 170.000 transistores. Las unidades IBM 7302 Model I Core Storage también se utilizaron en IBM 7090, IBM 7070 e IBM 7080. La multiprogramación , la protección de la memoria, las interrupciones generalizadas y el byte de ocho bits para E/S [a] fueron conceptos incorporados posteriormente en IBM. Línea de computadoras System/360, así como la mayoría de las unidades centrales de procesamiento (CPU) posteriores.
Stephen Dunwell, el director de proyecto que se convirtió en chivo expiatorio cuando Stretch fracasó comercialmente, señaló poco después del fenomenal éxito del lanzamiento de System/360 en 1964 que la mayoría de sus conceptos centrales fueron iniciados por Stretch. [13] En 1966 había recibido una disculpa y había sido nombrado miembro de IBM, un gran honor que conllevaba recursos y autoridad para realizar la investigación deseada. [13]
La canalización de instrucciones , la captación previa y la decodificación, y el entrelazado de memoria se utilizaron en diseños de supercomputadoras posteriores, como IBM System/360 modelos 91 , 95 y 195 , y la serie IBM 3090 , así como en computadoras de otros fabricantes. A partir de 2021 [actualizar], estas técnicas todavía se utilizan en la mayoría de los microprocesadores avanzados, comenzando con la generación de la década de 1990 que incluía el Intel Pentium y el Motorola/IBM PowerPC , así como en muchos microprocesadores y microcontroladores integrados de varios fabricantes.
La CPU 7030 utiliza lógica de emisor acoplado (originalmente llamada lógica de dirección de corriente ) [14] en 18 tipos de tarjetas de sistema modular estándar (SMS). Utiliza 4.025 tarjetas dobles (como se muestra) y 18.747 tarjetas individuales, con capacidad para 169.100 transistores y que requieren una potencia total de 21 kW. [15] : 54 Utiliza transistores de deriva de germanio NPN y PNP de alta velocidad , con una frecuencia de corte superior a 100 MHz y que utilizan ~50 mW cada uno. [15] : 57 Algunos circuitos de tercer nivel utilizan un tercer nivel de voltaje. Cada nivel lógico tiene un retraso de unos 20 ns. Para ganar velocidad en áreas críticas se utiliza la lógica emisor-seguidor para reducir el retraso a aproximadamente 10 ns. [15] : 55
Utiliza la misma memoria central que el IBM 7090 . [15] : 58
El IBM 7030 del Laboratorio Lawrence Livermore (excepto su memoria central ) y partes del IBM 7030 de MITRE Corporation/Universidad Brigham Young ahora residen en la colección del Museo de Historia de la Computación , en Mountain View, California .
Las instrucciones son de 32 o 64 bits.
Los registros se superponen a las primeras 32 direcciones de la memoria como se muestra. [18]
Los registros de índice y acumulador funcionan en formato de signo y magnitud .
La memoria principal es de 16 K a 256 K de palabras binarias de 64 bits, en bancos de 16 K.
La memoria se calentó/enfrió por inmersión en aceite para estabilizar sus características operativas.
