Cray-1
Jim Thornton, exsocio de ingeniería Cray en diseños anteriores, había comenzado un proyecto más radical conocido como el CDC STAR-100.
De hecho, el procesador principal del STAR tenía menos rendimiento que el 7600, pero añadió hardware adicional e instrucciones para acelerar las tareas, algo común en las supercomputadoras.
Cray fue a William Norris, CEO de Control Data, diciendo que era necesario rediseñar la máquina desde cero.
En un momento en que la empresa se encontraba en graves problemas financieros, y con la STAR en la cadena de montaje, Norris simplemente no pudo invertir dinero.
Al principio, el concepto de construcción de otro superordenador parecía imposible, pero después que el Director Técnico viajara a Wall Street y encontrara un grupo de inversores más que dispuestos a apoyar a Cray, todo lo que se necesitaba era un diseño.
La expectativa fue tan grande que se inició una guerra por la primera máquina entre el Lawrence Livermore National Laboratory y Los Alamos National Laboratory, siendo este último el ganador y recibió la máquina número de serie 001 en 1976, para un período de prueba de seis meses.
A primera vista parece que el ahorro es limitado, en este caso la máquina sólo lee y decodifica una sola instrucción en lugar de 1.000.000, con el consiguiente ahorro de 1.000.000 de lecturas y decodificaciones y, tal vez, ¼ del tiempo total.
Normalmente, mientras la instrucción fluye a través de la máquina, sólo una parte está activa en cualquier momento, significando que el proceso entero debe completarse antes de poder emitir el resultado.
Sin embargo, la segmentación de las instrucciones cambió esto, de manera que en estas máquinas la CPU puede "mirar hacia adelante" y comenzar a buscar la próxima instrucción mientras que aún se trabaja con la primera.
El resultado fue un desempeño más bien decepcionante en el mundo real, algo que podría haber sido obvio si los diseñadores hubieran examinado la ley de Amdahl.
Se decidió que, además del rápido procesamiento vectorial, su diseño también requeriría unas prestaciones excelentes en todos los componentes lógicos.
Considerando que la STAR podía leer y procesar la misma memoria cinco veces para aplicar cinco operaciones vectoriales a un conjunto de datos, sería mucho más rápido leerlos todos juntos una sola vez y aplicar las cinco operaciones vectoriales mientras los datos se encontraban en los registros de la CPU.
Dado el volumen de trabajo típico, Cray consideró que la pequeña pérdida debido al acceso de la memoria en pasos era un costo que valía la pena pagar.
La nueva máquina fue el primer diseño de Cray en utilizar los circuitos integrados (CI).
Un módulo típico (unidad de procesamiento distinta) requerían uno o dos placas.
Los módulos estaban conectados entre sí mediante circuitos de alta potencia para reducir los efectos del ruido, permitiendo a los receptores "resolver" más rápido.
Se utilizaron nuevas técnicas de soldadura para sellar correctamente las cañerías.
El hardware fue creado para permitir que los registros de vectores sean alimentados con una palabra por ciclo, mientras que los registros escalares y los de direccionamiento requerían dos.
En cambio, todo el buffer de dieciséis palabras podía ser llenado en cuatro ciclos.
Los primeros diseños de Cray en CDC incluían computadoras independientes dedicadas a esta tarea, pero esto ya no era necesario.
Un Data General SuperNova S/200 se utiliza generalmente como un "front end" para el control de las instrucciones de la máquina, más tarde sustituido por el Eclipse.
Las máquinas Data General fueron sustituidas por un diseño propio de 16 bits funcionando a 80 MIPS.
Varios modelos de superordenadores Cray se exhiben en el Computer History Museum en Mountain View, California y en el Chippewa Falls Museum of Industry and Technology en Chippewa Falls, Wisconsin.
Un Cray-1 se encuentra en exhibición en el National Air and Space Museum (Washington).
