ETAシステムズ

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ETAシステムズ (ETA Systems) は、1983年コントロール・データ・コーポレーション (CDC) からのスピンオフによって設立されたアメリカ合衆国スーパーコンピュータ企業。ETA10という高性能マシンをリリースすることに成功したが、赤字を出し続けたため、CDCはこの会社を1989年にたたんだ。

歴史[編集]

CDCは、シーモア・クレイが自らのクレイ・リサーチ社を設立してからは、スーパーコンピュータ市場での立場が弱くなっていった。CDCのウィリアム・ノリスは、世界最高性能のスーパーコンピュータを作るには大きくなり過ぎた会社では無理だと判断し、1983年、開発部門をスピンオフさせたETAシステムズ社を設立した。ETAシステムズは1986年までに10GFLOPSのマシン(命令サイクル 10ナノ秒)を作ることを目標としていた。

この目標を達成するため、ETAはCMOS回路を液体窒素で冷却することによって高クロックで駆動するなどの革新的技術を生み出した。これによって ETA10 は 7ナノ秒の命令サイクルを実現し、ベンチマークでは 10GFLOPS を達成した。しかし、実際のアプリケーションでは最高でも 4.5GFLOPS しか出せなかったとも言われている。

その後、30GFLOPS を目標として ETA-30 が計画されたが、実現することはなかった。1989年4月、CDCはETAシステムズをたたみ、CDCに戻すことを決定した。それまでに液冷システムが7台、空冷システムが27台売れた(実際に納入されたのはもっと少ないという説もある)。その時点で ETA10 はスーパーコンピュータ市場で最高の価格性能比を誇っていた。その後、CDCはスーパーコンピュータからは完全に手を引き、残っていた ETA10 マシンをある高校に無料で提供した。

ETA10[編集]

ハードウェア[編集]

ETA10のハードウェアは、基本的に CDC Cyber-205 のアーキテクチャをベースにしており、互換性があった。Cyberシリーズと同様、ETA10はクレイのマシンのようなベクタープロセッサを使わず、メモリアクセスをパイプライン化して高速な主記憶装置(メモリ)を接続していた。共有メモリ型のマルチプロセッサ機であり、最大8個のCPU(と 最大16個の I/Oプロセッサ)を接続している。各CPUは 1命令サイクルで 4つの倍精度演算か 8つの単精度演算を実行できる。

ETA10の性能は液体窒素冷却による動作周波数の高速化によるものである。一般的なCMOS技術で製造されていたが、CPUを冷却することによって 7ナノ秒という命令サイクルを実現した。ETA10-F と ETA10-G は液冷式の 7ナノ秒命令サイクルのマシンであり、ETA10-Q と ETA10-P は空冷式の 19ナノ秒命令サイクルのマシンである。後者は "Piper" とも呼ばれた。いずれのマシンでもシングルプロセッサマシンとしてもマルチプロセッサマシンとしても構成可能である。

ETA10のCPUはCMOSゲートアレイを250個、44層のプリント基板 (PCB) に実装したものである。個々のゲートアレイは20,000ゲートを集積しており、1.25μmルールで製造されている。当時の一般的なCMOSゲートアレイは3μmから5μmルールだった。当時のスーパーコンピュータでCMOSを採用することは一般的ではなかったが、集積度が高いので配線による遅延を低減できるとの判断でCMOSを採用している。しかしECLに比べると遅いため、液体窒素で冷却してクロック周波数を上げるという技法を採用した。

各CPUにはSRAMで構成された400万ワードのローカルメモリが接続されている。それとは別に、DRAMで構成された2億5600万ワードの共有メモリがある。また、ETA10ではプロセッサやI/Oデバイスを光ファイバーで接続していた。1980年代のシステムとしては革新的な技術である。

ソフトウェア[編集]

ETA10のソフトウェアはひどいものだったと言わざるをえない。1986年に出荷されたとき、完全動作するオペレーティングシステム (OS) もなかったのである。プログラムアポロコンピュータワークステーションから一度にひとつだけロードして実行する必要があった。そして、次のプログラムを実行するには ETA10 をリブートしなければならなかった。当初、CDCは Cyber 205 の VSOS を移植する予定だったが、ハードウェアの性能を引き出すには新しいOSが必要であると判断された。

当時、UNIXスーパーコンピュータに導入されて勢力を拡大していたが、ETAシステムズは独自の EOS オペレーティングシステムを開発することを選択した。1988年には UNIX System V Release 3 をベースとした OS が導入されたことで、ETA10はやっと使えるシステムになった。

ETAのソフトウェアの問題はOSの選択だけではなかった。FORTRANコンパイラはほとんど変更を加えずに CDC Cyber 205 から持ち込まれた。ソースコードの互換性が重要視されつつあった時代に、ETA10 のコンパイラは独特なコーディングが必要だった。さらに、コンパイラ最適化技術の進歩には追随していなかった。

導入例[編集]

全部で25システムが出荷されている。以下に導入例を挙げる。

NASAによれば、ETA10はエイムズ研究センターでの受け入れ試験で不合格になったという[1]

東京工業大学への納入[編集]

1987年、日本の東京工業大学は ETA10 を導入した。これは東京工業大学の情報処理センターとしては初めてのスーパーコンピュータの導入である。通常、初めての導入ともなれば失敗しないように実績のあるマシンを選択するものだが、ETA10が選択されたことにはいくつかの要因があった。まず ETA10 のカタログ性能 10GFLOPS は当時としてはずば抜けていた。そして当時、米国と日本は貿易摩擦問題があり、その象徴としてスーパーコンピュータの貿易不均衡について米国が日本に圧力をかけていた(日米スパコン貿易摩擦) 。以上のことから導入が決定されたのである。

しかし、納入されたETA10は非常に故障が多いため 8ウェイのマルチプロセッサマシンとしてはなかなか使えず、結果として 8台の 1.25GFLOPSのシングルプロセッサマシンとして使われていたと言われている。後に東京工業大学は Cray C916 を導入。こちらは故障もなく稼動し、利用率も高かった。

脚注[編集]

参考文献[編集]

  • R.W. Hockney and C.R. Jesshope, Parallel Computers 2: Architecture, Programming and Algorithms, Adam Hilger, 1988, pp. 185–190.

外部リンク[編集]