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Meiko científica

Meiko Scientific Ltd. era una empresa británica de supercomputadoras con sede en Bristol , fundada por miembros del equipo de diseño que trabajaba en el microprocesador transputer Inmos .

Historia

En 1985, cuando la dirección de Inmos sugirió que se retrasara el lanzamiento del transputador, Miles Chesney, David Alden, Eric Barton, Roy Bottomley, James Cownie y Gerry Talbot dimitieron y formaron Meiko ( en japonés , "bien diseñado") para empezar a trabajar en máquinas masivamente paralelas basadas en el procesador. Nueve semanas después, en julio de 1985, demostraron un sistema de transputador basado en transputadores experimentales de 16 bits en el SIGGRAPH de San Francisco.

En 1986, se lanzó un sistema basado en transputadores T414 de 32 bits como Meiko Computing Surface . En 1990, Meiko había vendido más de 300 sistemas y tenía 125 empleados. En 1993, Meiko lanzó el sistema Meiko CS-2 de segunda generación , pero la empresa atravesó dificultades financieras a mediados de los años 1990. El equipo técnico y la tecnología se transfirieron a una empresa conjunta llamada Quadrics Supercomputers World Ltd. (QSW), formada por Alenia Spazio de Italia a mediados de 1996. En Quadrics, la tecnología de interconexión CS-2 se desarrolló en QsNet .

A partir de 2021 , todavía existe un sitio web vestigial de Meiko. [1]

Superficie informática

La Meiko Computing Surface (a veces denominada retrospectivamente CS-1) era una supercomputadora masivamente paralela . El sistema se basó en el microprocesador transputer Inmos , utilizando posteriormente también procesadores SPARC e Intel i860 . [2] [3]

La arquitectura Computing Surface comprendía múltiples placas que contenían transputadores conectados entre sí por sus enlaces de comunicaciones a través de chips de conmutación de enlace diseñados por Meiko. Se produjeron una variedad de placas diferentes con diferentes variantes de transputador, capacidades de memoria de acceso aleatorio (RAM) y periféricos.

Los entornos de software iniciales proporcionados para Computing Surface fueron el Sistema de programación Occam (OPS), la versión de Meiko del sistema de desarrollo de transputadores D700 de Inmos. Pronto fue reemplazada por una versión multiusuario , MultiOPS . Más tarde, Meiko presentó Meiko Multiple Virtual Computing Surfaces (M²VCS), un sistema de gestión de recursos multiusuario que permite dividir los procesadores de una Computing Surface en varios dominios de diferentes tamaños. Estos dominios fueron asignados por M²VCS a usuarios individuales, permitiendo así que varios usuarios simultáneos accedieran a sus propias Superficies de Computación virtuales. M²VCS se utilizó junto con OPS o MeikOS , un sistema operativo de procesador único similar a Unix .

En 1988, Meiko lanzó In-Sun Computing Surface, que volvió a empaquetar la Computing Surface en placas VMEbus (designadas como serie MK200) adecuadas para su instalación en sistemas Sun-3 o Sun-4 más grandes . The Sun actuó como sistema anfitrión frontal para administrar las computadoras, ejecutar herramientas de desarrollo y proporcionar almacenamiento masivo. Una versión de M²VCS que se ejecuta como un demonio SunOS llamado Sun Virtual Computing Surfaces (SVCS) proporcionaba acceso entre la red de transputadores y el host Sun.

A medida que el rendimiento del transputador se volvió menos competitivo hacia finales de la década de 1980 (el siguiente transputador T9000 sufrió retrasos), Meiko añadió la capacidad de complementar los transputadores con procesadores Intel i860. Cada placa i860 (MK086 o MK096) contenía dos i860 con hasta 32 MB de RAM cada uno y dos T800 que proporcionaban comunicación entre procesadores. A veces conocidos como Concerto o simplemente i860 Computing Surface, estos sistemas tuvieron un éxito limitado.

Meiko también produjo una placa procesadora SPARC, la MK083, que permitió la integración del sistema operativo SunOS en la arquitectura Computing Surface, de manera similar a In-Sun Computing Surface. Por lo general, se usaban como procesadores host frontales para transputers o superficies informáticas i860. Se utilizó SVCS, o una versión mejorada, llamada simplemente VCS para administrar los recursos del transputador. También fueron posibles configuraciones de Computing Surface con múltiples placas MK083.

Un inconveniente importante de la arquitectura Computing Surface era el ancho de banda de E/S deficiente para la mezcla de datos generales. Aunque el ancho de banda agregado para la mezcla de datos en casos especiales podría ser muy alto, el caso general tiene un rendimiento muy pobre en relación con el ancho de banda de cómputo. Esto hizo que Meiko Computing Surface no fuera rentable para muchas aplicaciones.

MeikOS

MeikOS (también escrito como Meikos o MEiKOS ) es un sistema operativo de transputador similar a Unix desarrollado para Computing Surface a finales de los años 1980.

MeikOS se derivó de una versión anterior de Minix , ampliamente modificada para la arquitectura Computing Surface. A diferencia de HeliOS , otro sistema operativo tipo Unix, MeikOS es esencialmente un sistema operativo de un solo procesador con un sistema de archivos distribuido . MeikOS fue diseñado para usarse con el software de administración de recursos Meiko Multiple Virtual Computing Surfaces (M²VCS), que divide los procesadores de una Computing Surface en dominios , administra el acceso de los usuarios a estos dominios y proporciona comunicación entre dominios.

MeikOS tiene variantes sin disco y de servidor de archivos , la primera se ejecuta en el procesador central de un dominio M²VCS y proporciona una interfaz de usuario de línea de comandos para un usuario determinado; este último se ejecuta en procesadores con discos duros SCSI conectados y proporciona un servicio de archivos remoto (llamado Surface File System (SFS)) a instancias de MeikOS sin disco. Los dos pueden comunicarse a través de M²VCS.

MeikOS quedó obsoleto con la introducción de In-Sun Computing Surface y la placa procesadora Meiko MK083 SPARC , que permiten que SunOS y Sun Virtual Computing Surfaces (SVCS), posteriormente desarrollados como VCS , asuman las funciones de MeikOS y M²VCS respectivamente. La última versión de MeikOS fue MeikOS 3.06, a principios de 1991.

Interconexión CS-1

Esto se basó en el protocolo de enlace transputer . Meiko desarrolló su propio interruptor de silicio y European Silicon Systems, ES2 gate array . Este circuito integrado de aplicación específica (ASIC) proporcionó conectividad estática y conectividad dinámica limitada y fue diseñado por Moray McLaren.

CS-2

El CS-2 [4] [5] [6] se lanzó en 1993 y fue la arquitectura del sistema de segunda generación de Meiko, reemplazando a la anterior Computing Surface.

El CS-2 era una arquitectura modular completamente nueva basada en procesadores SuperSPARC o hyperSPARC [7] y, opcionalmente, procesadores vectoriales Fujitsu μVP . [8] Estos implementaron un conjunto de instrucciones similar al superordenador vectorial Fujitsu VP2000 y tenían un rendimiento nominal de 200 megaflops en aritmética de doble precisión y el doble en precisión simple . Los procesadores SuperSPARC funcionaban inicialmente a 40 MHz y luego aumentaron a 50 MHz. Posteriormente, se introdujeron procesadores hyperSPARC a 66, 90 o 100 MHz. El CS-2 estaba destinado a escalar hasta 1024 procesadores. El sistema CS-2 más grande construido fue un sistema de 224 procesadores [9] instalado en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore .

El CS-2 ejecutaba una versión personalizada del sistema operativo Solaris de Sun , inicialmente Solaris 2.1, luego 2.3 y 2.5.1.

Interconexión Elan-Elite

Los procesadores de un CS-2 estaban conectados mediante una red de árbol gordo de conmutación de paquetes de múltiples etapas diseñada por Meiko e implementada en silicio personalizado. [10] [11] [12]

Este proyecto, cuyo nombre en código Elan-Elite, se inició en 1990, como un proyecto especulativo para competir con el Transputer T9000 de Inmos , que Meiko pretendía utilizar como tecnología de interconexión. El T9000 comenzó a sufrir retrasos masivos, de modo que el proyecto interno se convirtió en la única opción de interconexión viable para el CS-2.

Esta interconexión constaba de dos dispositivos, con el nombre en código Elan ( adaptador ) y Elite ( interruptor ). Cada elemento de procesamiento incluía un chip Elan, un coprocesador de comunicaciones basado en la arquitectura SPARC , al que se accede a través de una interfaz coherente de caché Sun MBus y que proporciona dos enlaces bidireccionales de 50 MB/s. El chip Elite era un conmutador de barra transversal de enlace de 8 vías , utilizado para formar la red de conmutación de paquetes . El interruptor tenía una adaptación limitada según la carga y la prioridad. [13]

Ambos ASIC fueron fabricados en conjuntos de puertas de semiconductores de óxido metálico complementario ( CMOS ) por GEC Plessey en su fábrica de semiconductores de Roborough , Plymouth, en 1993.

Después de que Quadrics adquiriera la tecnología Meiko , la tecnología de interconexión Elan/Elite se desarrolló en QsNet .

Meiko SPARC FPU

Meiko había contratado a Fred (Mark) Homewood y Moray McLaren, quienes habían desempeñado un papel decisivo en el diseño del T800 . Juntos, diseñaron y desarrollaron un núcleo FPU mejorado y de mayor rendimiento , propiedad de Meiko. Inicialmente, esto estaba dirigido al conjunto de instrucciones Intel 80387 . Una batalla legal en curso entre Intel, AMD y otros sobre el 80387 dejó en claro que este proyecto no era comercial. Una discusión casual entre McLaren y Andy Bechtolsheim mientras visitaban Sun Microsystems para discutir la licencia de Solaris hizo que Meiko reorientara el diseño para SPARC . Meiko pudo cambiar el diseño central de la FPU en poco tiempo y LSI Logic fabricó un dispositivo para SPARCstation 1 .

Una diferencia importante con respecto a la FPU T800 fue que implementó completamente el estándar IEEE 754 para aritmética informática. Esto incluye todos los modos de redondeo, números desnormalizados y raíz cuadrada en hardware sin realizar excepciones de hardware para completar el cálculo.

También se desarrolló un diseño de SPARCstation 2 junto con una pieza combinada dirigida al pinout ASIC de SPARCstation 2. LSI fabricó y fabricó el FPU L64814 por separado, como parte de su chipset SparKIT. [14]

Finalmente, el diseño de Meiko obtuvo la licencia completa para Sun, que lo utilizó en la familia MicroSPARC de ASIC durante varias generaciones [15] a cambio de un pago único y una licencia de fuente completa de Solaris.

Referencias

  1. ^ "Sitio web de Meiko".
  2. ^ Folleto de Computing Surface (PDF) , Meiko, 1989, archivado (PDF) desde el original el 9 de diciembre de 2014
  3. ^ Trew, Arturo; Wilson, Greg, eds. (1991). Pasado, presente, paralelo: un estudio de los sistemas informáticos paralelos disponibles . Nueva York: Springer-Verlag. ISBN 0-387-19664-1.
  4. ^ Descripción del producto CS-2 Meiko; 1993
  5. ^ Descripción Top500 de CS-2 Top500.org; 1998
  6. ^ CS-2: Rendimiento informático depredador , Meiko Limited; 1992
  7. ^ CS-2_Hardware_Reference_Manuals Meiko; 1995
  8. ^ Manual MK403 Meiko; 1993
  9. ^ "CS-2/224 en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore".
  10. ^ Diseño de Elan-Elite de interconexión Meiko CS-2 Jon Beecroft, Fred Homewood, Moray McLaren; Revista Computación paralela; Volumen 20 Números 10-11, noviembre de 1994
  11. ^ Diseño de Elan-Elite de interconexión Meiko CS-2 Fred Homewood, Moray McLaren; Conferencia Hot Interconnects, Stanford; agosto de 1993
  12. ^ Actuación de transmisión de mensajes Jack Dongarra y Tom Dunigan; Concurrencia: Práctica y Experiencia; octubre de 1997
  13. ^ Descripción general de la red de comunicaciones Meiko Limited; 1993
  14. ^ SparKIT HOTCHIPS 03, Stanford; agosto de 1991
  15. ^ Sun Taps LSI para un diseño fabuloso y de bajo costo SPARC; Revisión del negocio informático ; 12 de marzo de 1997;

enlaces externos