Seymour Cray - Seymour Cray

Seymour Cray
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Nascer
Seymour Roger Cray

( 1925-09-28 )28 de setembro de 1925
Faleceu 5 de outubro de 1996 (1996-10-05)(com 71 anos)
Alma mater Universidade de Minnesota
Conhecido por Supercomputadores
Carreira científica
Campos Matemático aplicado , cientista da computação e engenheiro elétrico
Instituições Engineering Research Associates
Control Data Corporation
Cray Research
Cray Computer Corporation
SRC Computers

Seymour Roger Cray (28 de setembro de 1925 - 5 de outubro de 1996) foi um engenheiro elétrico americano e arquiteto de supercomputadores que projetou uma série de computadores que foram os mais rápidos do mundo por décadas e fundou a Cray Research, que construiu muitas dessas máquinas. Chamado de "o pai da supercomputação", Cray recebeu o crédito por criar a indústria de supercomputadores. Joel S. Birnbaum , então diretor de tecnologia da Hewlett-Packard , disse sobre ele: "Parece impossível exagerar o efeito que ele teve na indústria; muitas das coisas que os computadores de alto desempenho agora fazem rotineiramente estavam no limite da credibilidade quando Seymour os imaginou. " Larry Smarr , então diretor do National Center for Supercomputing Applications da University of Illinois, disse que Cray é "o Thomas Edison da indústria de supercomputação".

Vida pregressa

Cray nasceu em 1925 em Chippewa Falls, Wisconsin , filho de Seymour R. e Lillian Cray. Seu pai era um engenheiro civil que fomentou o interesse de Cray pela ciência e engenharia. Já aos dez anos de idade, ele foi capaz de construir um dispositivo com componentes do Erector Set que convertia fita de papel perfurada em sinais de código Morse . O porão da casa da família foi entregue ao jovem Cray como um "laboratório".

Cray se formou na Chippewa Falls High School em 1943 antes de ser convocado para a Segunda Guerra Mundial como operador de rádio. Ele viu a ação na Europa e depois mudou-se para o teatro do Pacífico, onde trabalhou na quebra dos códigos navais japoneses . Em seu retorno aos Estados Unidos, ele recebeu um B.Sc. em engenharia elétrica na Universidade de Minnesota , graduando-se em 1949, seguido por um M.Sc. em matemática aplicada em 1951.

Carreira

Associados de pesquisa de engenharia

Em 1951, Cray ingressou na Engineering Research Associates (ERA) em Saint Paul, Minnesota . O ERA se formou a partir de um antigo laboratório da Marinha dos Estados Unidos que construiu máquinas de quebra de código, uma tradição que o ERA mantinha quando esse trabalho estava disponível. O ERA foi apresentado à tecnologia da computação durante um desses esforços, mas em outras ocasiões também trabalhou em uma ampla variedade de engenharia básica.

Cray rapidamente passou a ser considerado um especialista em tecnologia de computação digital, especialmente após seu trabalho de design no ERA 1103 , o primeiro computador científico de sucesso comercial. Ele permaneceu na ERA quando foi comprada pela Remington Rand e depois pela Sperry Corporation no início dos anos 1950. Na recém-formada Sperry Rand , a ERA se tornou o braço de "computação científica" de sua divisão UNIVAC .

Control Data Corporation

Cray, junto com William Norris , mais tarde ficou insatisfeito com a ERA e se transformou em Sperry Rand. Em 1957, eles fundaram uma nova empresa, a Control Data Corporation .

Em 1960, ele havia concluído o projeto do CDC 1604 , um ERA 1103 de baixo custo aprimorado que tinha um desempenho impressionante para sua faixa de preço. Mesmo quando o CDC 1604 estava começando a ser enviado aos clientes em 1960, Cray já havia passado para o projeto de outros computadores. Ele primeiro trabalhou no projeto de uma versão atualizada (a série CDC 3000 ), mas a administração da empresa queria essas máquinas voltadas para o processamento de dados "comerciais e empresariais" para clientes comuns. Cray não gostava de trabalhar nessas máquinas "mundanas", limitadas a projetar para construção de baixo custo, então o CDC poderia vender muitas delas. Seu desejo era "produzir o maior computador [mais rápido] do mundo" . Então, depois de algum trabalho de design básico na série CDC 3000, ele passou para outras pessoas e continuou a trabalhar no CDC 6600 . No entanto, várias características especiais do 6600 começaram a aparecer na série 3000.

Embora em termos de hardware o 6600 não estivesse na vanguarda, a Cray investiu um esforço considerável no design da máquina na tentativa de permitir que funcionasse o mais rápido possível. Ao contrário da maioria dos projetos de ponta, Cray percebeu que havia muito mais no desempenho do que a simples velocidade do processador, que a largura de banda de E / S também precisava ser maximizada para evitar "privar" o processador de dados para processamento. Mais tarde, ele observou: "Qualquer pessoa pode construir uma CPU rápida. O truque é construir um sistema rápido."

O 6600 foi o primeiro supercomputador comercial, superando tudo então disponível por uma larga margem. Embora caro, para aqueles que precisavam do computador absolutamente mais rápido disponível, não havia mais nada no mercado que pudesse competir. Quando outras empresas (nomeadamente IBM ) tentaram criar máquinas com desempenho semelhante, tropeçaram ( IBM 7030 Stretch ). Na verdade, o 6600 resolveu um problema crítico de design - "interrupções imprecisas" - que foi amplamente responsável pelo fracasso da IBM. Ele fez isso substituindo as interrupções de E / S por uma solicitação de pesquisa emitida por um dos dez chamados processadores periféricos, que eram minicomputadores integrados que faziam todas as transferências de entrada e saída da memória central do 6600. Ele então aumentou ainda mais o desafio no CDC 7600 cinco vezes mais rápido, lançado posteriormente .

Em 1963, em um artigo da Business Week anunciando o CDC 6600, Seymour Cray expressou claramente uma ideia que muitas vezes é atribuída erroneamente a Herb Grosch como a chamada lei de Grosch :

Os computadores devem obedecer à lei do quadrado - quando o preço dobra, você deve obter pelo menos quatro vezes mais velocidade.

-  Seymour Cray, "Os computadores ficam mais rápidos do que nunca", Business Week (31 de agosto de 1963): p. 28

Laboratório de Chippewa Falls do CDC

Durante esse período, Cray ficou cada vez mais irritado com o que considerava uma interferência da administração do CDC. Cray sempre exigiu um ambiente de trabalho absolutamente silencioso com um mínimo de sobrecarga administrativa, mas conforme a empresa crescia, ele se viu constantemente interrompido por gerentes de nível médio que - de acordo com Cray - faziam pouco além de embasbacar e usá-lo como uma ferramenta de vendas, apresentando-o a clientes em potencial clientes.

Cray decidiu que, para continuar o desenvolvimento, ele teria que se mudar de St. Paul, longe o suficiente para que fosse uma viagem muito longa para uma "visita rápida" e as tarifas telefônicas de longa distância seriam apenas o suficiente para impedir a maioria das chamadas. perto o suficiente para que visitas reais ou reuniões de diretoria pudessem ser comparecidas sem muita dificuldade. Depois de algum debate, Norris o apoiou e montou um novo laboratório em um terreno de propriedade de Cray em sua cidade natal, Chippewa Falls. Parte da razão para a mudança também pode ter a ver com as preocupações de Cray sobre uma guerra nuclear iminente , que ele achava que tornava as Cidades Gêmeas uma preocupação séria de segurança. Sua casa, construída a algumas centenas de metros do novo laboratório do CDC, incluía um enorme abrigo antiaéreo .

O novo Chippewa Lab foi criado durante o meio do projeto 6600, embora não pareça ter atrasado o projeto. Depois que o 6600 foi enviado, o sistema sucessor CDC 7600 foi o próximo produto a ser desenvolvido em Chippewa Falls, oferecendo velocidades computacionais de pico de dez vezes o 6600. O fracasso do seguimento do 7600, o CDC 8600 , foi o projeto que finalmente terminou sua série de sucessos no CDC em 1972.

Embora o 6600 e o 7600 tenham sido um grande sucesso no final, ambos os projetos quase levaram a empresa à falência enquanto estavam sendo projetados. O 8600 estava enfrentando dificuldades semelhantes e Cray finalmente decidiu que a única solução era começar do zero. Desta vez, Norris não estava disposto a correr o risco, e outro projeto dentro da empresa, o CDC STAR-100 , parecia estar progredindo com mais tranquilidade. Norris disse que estava disposto a manter o projeto vivo em um nível baixo até que o STAR fosse entregue, quando o financiamento total poderia ser colocado no 8600. Cray não estava disposto a trabalhar sob essas condições e deixou a empresa.

Cray Research

Com um Cray-1

A divisão foi bastante amigável, e quando ele iniciou a Cray Research em um novo laboratório na mesma propriedade de Chippewa um ano depois, Norris investiu $ 250.000 em dinheiro inicial. Como a organização do CDC, a Cray R&D estava sediada em Chippewa Falls e a sede da empresa em Minneapolis. Ao contrário do CDC, a fabricação de Cray também era em Chippewa Falls.

No início, houve algumas dúvidas sobre o que exatamente a nova empresa deveria fazer. Parecia que não haveria nenhuma maneira de eles desenvolverem um novo computador, visto que o agora grande CDC não tinha sido capaz de suportar mais de um. Quando o presidente encarregado do financiamento viajou para Wall Street em busca de capital inicial , ele ficou surpreso ao descobrir que a reputação de Cray era muito conhecida. Longe de lutar por algum papel a desempenhar no mercado, o mundo financeiro estava mais do que disposto a fornecer a Cray todo o dinheiro de que precisaria para desenvolver uma nova máquina.

Após vários anos de desenvolvimento, seu primeiro produto foi lançado em 1976 como Cray-1 . Como com os designs anteriores do Cray, o Cray-1 garantiu que todo o computador fosse rápido, ao invés de apenas o processador. Quando foi lançado, ele superou facilmente quase todas as máquinas em termos de velocidade, incluindo o STAR-100 que havia superado o 8600 em termos de financiamento. A única máquina capaz de funcionar no mesmo tipo de nível era o ILLIAC IV , uma máquina especial única que raramente operava perto de seu desempenho máximo, exceto em tarefas muito específicas. Em geral, o Cray-1 venceu qualquer coisa no mercado por uma larga margem.

O número de série 001 foi "emprestado" ao Laboratório Nacional de Los Alamos em 1976 e, naquele verão, o primeiro sistema completo foi vendido ao Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica (NCAR) por US $ 8,8 milhões. As primeiras estimativas da empresa sugeriam que eles poderiam vender uma dúzia dessas máquinas, com base nas vendas de máquinas semelhantes da era do CDC, de modo que o preço foi definido de acordo. Eventualmente, mais de 80 Cray-1s foram vendidos, a empresa foi um grande sucesso financeiro, e as inovações de Cray com supercomputadores lhe renderam o apelido de "O Mágico de Chippewa Falls".

O sucesso do acompanhamento não foi tão fácil. Enquanto ele trabalhava no Cray-2 , outras equipes entregaram o Cray X-MP de dois processadores , que foi outro grande sucesso e, posteriormente, o X-MP de quatro processadores. Quando o Cray-2 foi finalmente lançado após seis anos de desenvolvimento, ele era apenas marginalmente mais rápido do que o X-MP, em grande parte devido à grande e rápida memória principal e, portanto, vendeu em números muito menores. O Cray-2 funcionou a 250 MHz com um pipeline muito profundo , tornando mais difícil escrever código do que para o X-MP de tubo mais curto.

Quando o projeto Cray-3 começou, ele se viu mais uma vez sendo "incomodado" demais com as tarefas do dia-a-dia. Para se concentrar no design, Cray deixou o cargo de CEO da Cray Research em 1980 para se tornar um contratante independente. Em 1988, ele mudou o projeto Cray 3 de Chippewa Falls para um laboratório em Colorado Springs, Colorado .

Em 1989, Cray se deparou com uma repetição da história quando o Cray-3 começou a entrar em dificuldades. Uma atualização do X-MP usando memória de alta velocidade do Cray-2 estava em desenvolvimento e parecia estar fazendo um progresso real, e mais uma vez a administração se deparou com dois projetos e orçamentos limitados. Eles finalmente decidiram seguir o caminho mais seguro, lançando o novo design como Cray Y-MP .

Cray Computer Corporation

Cray decidiu separar o laboratório de Colorado Springs para formar a Cray Computer Corporation . Esta nova entidade levou o projeto Cray-3 com eles.

O 500 MHz Cray-3 provou ser a segunda maior falha de Cray. Para fornecer o aumento de dez vezes no desempenho que ele sempre exigiu de suas máquinas mais novas, Cray decidiu que a máquina teria de ser construída com semicondutores de arsenieto de gálio . No passado, Cray sempre evitou usar qualquer coisa, mesmo perto do estado da arte , preferindo usar soluções bem conhecidas e projetando uma máquina rápida com base nelas. Nesse caso, Cray estava desenvolvendo cada parte da máquina, até mesmo os chips dentro dela.

No entanto, a equipe conseguiu colocar a máquina em funcionamento e entregou seu primeiro exemplo ao NCAR em 24 de maio de 1993.

A máquina ainda era essencialmente um protótipo, e a empresa estava usando a instalação para depurar o design. A essa altura, várias máquinas massivamente paralelas estavam chegando ao mercado com taxas de preço / desempenho que o Cray-3 não conseguia atingir. A Cray respondeu com "força bruta", iniciando o design do Cray-4, que funcionaria a 1 GHz e superaria essas máquinas, independentemente do preço.

Em 1995, não houve mais vendas do Cray-3, e o fim da Guerra Fria tornou improvável que alguém comprasse Cray-4s suficientes para oferecer um retorno sobre os fundos de desenvolvimento. A empresa ficou sem dinheiro e pediu concordata, Capítulo 11, em 24 de março de 1995.

Computadores SRC

Cray sempre resistiu à solução massivamente paralela para computação de alta velocidade, oferecendo uma variedade de razões pelas quais ela nunca funcionaria tão bem como um processador muito rápido. Ele fez a famosa brincadeira: "Se você estivesse arando um campo, qual preferiria usar: dois bois fortes ou 1.024 galinhas?" Em meados da década de 1990, esse argumento estava se tornando cada vez mais difícil de justificar, e a tecnologia de compilação moderna tornava o desenvolvimento de programas nessas máquinas não muito mais difícil do que em suas contrapartes mais simples.

Cray fundou uma nova empresa, SRC Computers , e iniciou o projeto de sua própria máquina maciçamente paralela. O novo design concentrava-se nas comunicações e no desempenho da memória, o gargalo que dificultava muitos designs paralelos. O design havia acabado de começar quando Cray morreu repentinamente em um acidente de carro. A SRC Computers deu continuidade ao desenvolvimento e especializou-se em computação reconfigurável .

Abordagens técnicas

Cray frequentemente citou dois aspectos importantes para sua filosofia de design: remover o calor e garantir que todos os sinais que deveriam chegar em algum lugar ao mesmo tempo cheguem ao mesmo tempo.

Seus computadores eram equipados com sistemas de resfriamento embutidos, estendendo-se, em última instância, aos canais de refrigerante fundidos nos mainframes e termicamente acoplados a placas de metal dentro das placas de circuito, e a sistemas imersos em refrigerantes. Em uma história que contou sobre si mesmo, ele percebeu no início de sua carreira que deveria interligar os computadores aos sistemas de resfriamento para que eles não funcionassem a menos que os sistemas de resfriamento estivessem operacionais. Não ocorreu a ele originalmente travar na outra direção até que um cliente relatou que falhas de energia localizadas desligaram seu computador, mas deixaram o sistema de resfriamento funcionando - então eles chegaram pela manhã para encontrar a máquina envolta em gelo.

Cray resolveu o problema da distorção garantindo que todos os caminhos de sinal em seus computadores posteriores tivessem o mesmo comprimento elétrico, de modo que os valores que deveriam ser acionados em um determinado momento fossem de fato todos valores válidos. Quando necessário, ele executava os rastreamentos para frente e para trás nas placas de circuito até que o comprimento desejado fosse alcançado, e ele empregou as equações de Maxwell no projeto das placas para garantir que quaisquer efeitos de radiofrequência que alterassem a velocidade do sinal e, portanto, o comprimento do caminho elétrico foram contabilizados.

Quando questionado sobre que tipo de ferramentas CAD ele usou para o Cray-1, Cray disse que gostava de lápis # 3 com blocos de papel quadrilha de 8-1 / 2 "x 11" . Cray recomendou usar o verso das páginas para que as linhas não fossem tão dominantes.

Vida pessoal

Cray evitou publicidade e há uma série de contos incomuns sobre sua vida longe do trabalho, denominados "Rollwagenisms", do então CEO da Cray Research, John A. Rollwagen. Ele gostava de esquiar , praticar windsurf , tênis e outros esportes. Outro passatempo favorito era cavar um túnel sob sua casa; ele atribuiu o segredo de seu sucesso às "visitas de elfos " enquanto trabalhava no túnel: "Enquanto estou cavando no túnel, os elfos frequentemente vêm até mim com soluções para o meu problema."

Uma história conta que quando Cray foi solicitado pela gerência para fornecer planos detalhados de um ano e cinco anos para sua próxima máquina, ele simplesmente escreveu, "Meta de cinco anos: Construir o maior computador do mundo. Meta de um ano: Um -quinto dos itens acima. " E outra vez, quando se esperava que escrevesse um relatório de status detalhado de várias páginas para os executivos da empresa, o relatório de duas frases de Cray dizia: "A atividade está progredindo satisfatoriamente conforme descrito no plano de junho. Não houve mudanças significativas ou desvios do plano de junho . "

Cray morreu em 5 de outubro de 1996, duas semanas depois que seu automóvel foi atingido na rodovia e capotou várias vezes.

A IEEE Computer Society 's Seymour Cray Award Engenharia Informática , criada no final de 1997, reconhece as contribuições inovadoras para sistemas de computação de alto desempenho que exemplificam o espírito criativo de Cray.

Ele se casou com Geri Harrand e teve um filho e duas filhas.

Veja também

Notas

Referências

links externos