Đa luồng – Wikipedia

Multiflow Computer, Inc. được thành lập vào tháng 4 năm 1984 gần New Haven, Connecticut, Hoa Kỳ, là nhà sản xuất và bán phần cứng và phần mềm máy tính mini thể hiện phong cách thiết kế VLIW. Multiflow, được thành lập tại Delwar, đã kết thúc hoạt động vào tháng 3 năm 1990, sau khi bán khoảng 125 máy tính mini của VLIW tại Hoa Kỳ, Châu Âu và Nhật Bản.

Mặc dù thành công thương mại của Multiflow rất nhỏ và ngắn ngủi, nhưng thành công về mặt kỹ thuật và sự phổ biến công nghệ và con người của nó có ảnh hưởng lớn đến tương lai của khoa học máy tính và ngành công nghiệp máy tính. Các máy tính của Multiflow được cho là cuốn tiểu thuyết mới nhất từng được bán rộng rãi, lập trình và sử dụng như các máy tính thông thường. (Các máy tính mới khác yêu cầu lập trình tiểu thuyết hoặc thể hiện các bước tăng dần hơn các máy tính hiện có.)

Cùng với Cydrom, một công ty máy tính mini có gắn VLIW ít thành công về mặt thương mại, Multiflow đã chứng minh rằng phong cách thiết kế VLIW là thiết thực, một kết luận đáng ngạc nhiên với nhiều người. Mặc dù vẫn còn gây tranh cãi, nhưng VLIW đã trở thành một thế lực trong các hệ thống nhúng hiệu năng cao và đã nhận được sự chấp nhận chậm trong điện toán cho mục đích chung.

Lịch sử ban đầu [ chỉnh sửa ]

Rễ công nghệ [ chỉnh sửa ]

Phong cách thiết kế VLIW (cho từ rất dài được đề xuất bởi Joseph A. (Josh) Fisher, giáo sư khoa học máy tính của Đại học Yale, trong giai đoạn 1979-1981. Vi-rút mức độ song song (ILP) trong các chương trình máy tính thông thường, không cần mã hóa tay. Điều này ngụ ý tính thực tế của các bộ xử lý mà trình biên dịch có thể dựa vào để tìm và chỉ định ILP.

VLIW được Fisher đưa ra như một cách để xây dựng các bộ xử lý song song mức hướng dẫn sử dụng chung khai thác ILP ở một mức độ không thực tế bằng cách sử dụng cái mà sau này được gọi là phần cứng điều khiển siêu thanh. Thay vào đó, trình biên dịch có thể, trước, sắp xếp ILP được thực hiện gần như theo từng bước bởi phần cứng, được chỉ huy bởi các hướng dẫn dài hoặc một cơ chế tương tự. Mặc dù trước đây đã có các bộ xử lý đạt được số lượng ILP đáng kể, nhưng tất cả chúng đều dựa vào mã được song song hóa bằng tay bởi người dùng hoặc theo thói quen của thư viện và do đó không phải là máy tính đa năng và không phù hợp với mô hình VLIW.

Tính thực tiễn của lập lịch theo dõi đã được chứng minh bởi một trình biên dịch được xây dựng tại Yale bởi Fisher và ba sinh viên sau đại học của ông, John Ruttenberg, Alexandru Nicolau, và đặc biệt là John Ellis, người có luận án tiến sĩ về trình biên dịch đã giành được giải thưởng luận án tiến sĩ ACM năm 1985 Được khuyến khích bởi tiến trình biên dịch của họ, nhóm của Fisher đã bắt đầu một nỗ lực thiết kế kiến trúc và phần cứng được gọi là Dự án ELI (Hướng dẫn dài rất lớn).

Bắt đầu kinh doanh [ chỉnh sửa ]

ELI, có các từ hướng dẫn 512 bit và bắt đầu 10-30 thao tác RISC mỗi chu kỳ, không bao giờ được xây dựng. Thay vào đó, Fisher, Ruttenberg và John O'Donnell, người đã lãnh đạo dự án phần cứng ELI, đã bắt đầu Multiflow vào năm 1984 sau khi không quan tâm đến bất kỳ công ty máy tính chính thống nào khi hợp tác trong dự án ELI. Ban đầu, Multiflow đã trở thành một bộ phận của công ty máy tính Apollo Computer, nhưng cuối cùng họ đã tìm kiếm nguồn vốn đầu tư mạo hiểm, đóng vòng tài chính đầu tiên vào tháng 1 năm 1985, khi công ty đã có khoảng 20 nhân viên. Donald E. Eckdahl, cựu giám đốc bộ phận máy tính NCR, đã gia nhập công ty vào năm 1985 với tư cách là CEO của nó.

Multiflow đã chuyển các máy tính siêu nhỏ VLIW hoạt động đầu tiên vào đầu năm 1987 tới ba địa điểm beta: Máy bay Grumman, Máy bay trực thăng Sikorsky và Trung tâm nghiên cứu siêu máy tính. Một dấu vết 14/200 đã được trình diễn trước công chúng tại một hội nghị siêu máy tính vào tháng 5 năm 1987, tại Santa Clara, California.

Công nghệ [ chỉnh sửa ]

Kiến trúc đổi mới [ chỉnh sửa ]

Các máy tính đầu tiên của Multiflow được gọi là Trace 7/200 và Trace 14/200 200. Số 7 / trong số kiểu máy tính có nghĩa là bộ xử lý có thể bắt đầu bảy thao tác mỗi chu kỳ, sử dụng lệnh dài 256 bit bao gồm 7 thao tác 32 bit và trường tiện ích 32 bit. 7 thao tác là 4 số nguyên / bộ nhớ, 2 dấu phẩy và một nhánh. 14 / mô hình có số lượng gấp đôi mỗi lệnh và do đó, các từ lệnh dài 512 bit. Giống như nhiều bộ xử lý định hướng khoa học thời đó, Trace không có bộ nhớ cache truyền thống.

Multiflow cũng công bố 28 / model ngay từ đầu, và cuối cùng chúng được chế tạo và bán cho một vài khách hàng. 28 / có các từ lệnh 1024-bit. Có các chương trình thông thường được biên dịch cho các máy tính như thế này là một cuộc cách mạng không thể nghi ngờ, vì không có máy tính nào trước đó đã cung cấp ILP được biên dịch thậm chí giống như 7 / mô hình. 28 / hệ thống đã đẩy những giới hạn này vượt xa quan niệm học thuật hoặc công nghiệp. Mặc dù chỉ có một vài chương trình khách hàng chứa đủ ILP để duy trì 28 / bận rộn, nhưng khi đó, hiệu suất của chúng rất đáng chú ý, vì bộ xử lý sau đó sẽ bắt đầu gần với tất cả 28 hoạt động.

Phần cứng [ chỉnh sửa ]

Mỗi bảng dữ liệu 7 / bộ xử lý bao gồm một bảng điều khiển, bảng ALU nguyên và bảng điểm nổi. 14 / thêm một bảng ALU số nguyên thứ hai và một bảng dấu phẩy động thứ hai. Trước khi có nhiều hệ thống hoạt động, các chip dấu phẩy động của bên thứ 3 nhanh hơn đã có sẵn và họ / 200 được thay thế bằng mã đối tượng không tương thích 7/300 và 14/300, và 14/300 trở thành xa nhất của công ty mô hình phổ biến. Vào khoảng năm 1988, một loạt / 100 cấp nhập cảnh cũng được giới thiệu, nhưng về cơ bản, đây là / 300 hệ thống có xung nhịp chậm hơn. Tất cả các bộ xử lý được xây dựng bằng cách sử dụng mảng cổng CMOS cho ALU và thanh ghi số nguyên, chip dấu phẩy động của bên thứ 3 và các mạch tích hợp quy mô trung bình cho điều khiển và các phần khác.

Năm 1988, công ty bắt đầu phát triển một họ ECL / 500, có tính năng 14 / cũng có thể được sử dụng làm bộ đa xử lý của hai mô hình 7 /, nhưng hệ thống đó chưa được hoàn thành trước khi công ty ngừng hoạt động.

Một ví dụ hệ thống Trace đang được lưu trữ tại Bảo tàng Lịch sử Máy tính.

Phần mềm sáng tạo [ chỉnh sửa ]

Multiflow cũng sản xuất các công cụ phần mềm cho các hệ thống mà nó xây dựng. Các hệ thống chạy Berkeley Unix. Có lẽ, tại thời điểm các hệ thống Multiflow được phân phối, không có máy tính nào đưa ra các hướng dẫn dài hơn một thao tác tại một thời điểm đã từng chạy một hệ điều hành chính được biên dịch. Tuy nhiên, toàn bộ hệ điều hành Unix và các công cụ thông thường đều chạy, với các phần thông thường được biên dịch, trên tất cả các mô hình của công ty.

Trình biên dịch đặc biệt đáng chú ý, như có thể được dự kiến sẽ có công nghệ của Multiflow. Công ty đã xây dựng một trình biên dịch mới, theo phong cách tương tự như được phát triển tại Yale, nhưng có sức mạnh công nghiệp và với sự kết hợp của nhiều khả năng thương mại cần thiết. Ngoài việc thực hiện lập lịch theo dõi tích cực, nó còn được biết đến với độ tin cậy, nhờ kết hợp tối ưu hóa hiện đại và khả năng xử lý đồng thời nhiều biến thể ngôn ngữ khác nhau và tất cả các mô hình không tương thích mã đối tượng khác nhau của các dấu vết Multiflow. (Mặc dù mã từ 7 / X00 có thể chạy chính xác trên 14 / X00, nhưng bản chất của kiến trúc bắt buộc là nó phải được biên dịch lại để chạy nhanh hơn so với trên 7 /.)

Trình biên dịch đã tạo mã chính xác vào năm 1985 và đến năm 1987, nó đã tạo ra mã tìm thấy số lượng đáng kể ILP. Sau năm 1987, với báo chí của khách hàng và khách hàng tiềm năng, sự phát triển của nó nhấn mạnh các tính năng và chức năng, mặc dù cải tiến theo định hướng hiệu suất vẫn tiếp tục.

Trình biên dịch rất mạnh mẽ và rất tốt trong việc phơi bày ILP độc lập với hệ thống mà nó đã nhắm đến, sau khi Multiflow đóng cửa, trình biên dịch đã được cấp phép bởi nhiều công ty máy tính lớn nhất. Nó đã được báo cáo rằng điều này bao gồm Intel, Hewlett-Packard, Tập đoàn thiết bị kỹ thuật số, Fujitsu, Hughes, Hệ thống máy tính HAL và Đồ họa Silicon. Các công ty khác được biết là đã cấp phép công nghệ bao gồm Equator Technologies, Hitachi và NEC. Trình biên dịch được xây dựng bắt đầu từ cơ sở mã đó đã được sử dụng để phát triển nâng cao và báo cáo điểm chuẩn cho các bộ xử lý siêu khối quan trọng nhất của thập niên 1990. Hậu duệ của trình biên dịch vẫn được sử dụng rộng rãi sau 20 năm kể từ lần đầu tiên nó bắt đầu tạo mã chính xác (đáng chú ý là trình biên dịch icc "Proton" của Intel và trình biên dịch NEC Earth Simulator), và thường được sử dụng làm mục tiêu chuẩn cho phát triển trình biên dịch mới. MIT và Đại học Washington là một trong những trường đại học nhận và sử dụng trình biên dịch cho các mục đích nghiên cứu nâng cao.

Trình biên dịch Multiflow được viết bằng C. Nó có từ trước việc sử dụng phổ biến C ++ (Multiflow là một trang web beta cho ngôn ngữ). Tuy nhiên, các nhà thiết kế trình biên dịch là những người tin tưởng mạnh mẽ vào mô hình hướng đối tượng, và trình biên dịch có một phong cách khá bình dị, gói gọn các cấu trúc và hoạt động trong đó. Điều này gây ra một đường cong học tập dốc cho nhiều nhà phát triển đã sử dụng nó sau sự sụp đổ của Multiflow, nhưng một trong đó thường được coi là một khoản đầu tư tốt vì sự kết hợp độc đáo giữa kỹ thuật biên dịch đầy tham vọng và kỹ thuật vững chắc mà trình biên dịch đưa ra.

Lịch sử khách hàng và doanh nghiệp [ chỉnh sửa ]

Khách hàng [ chỉnh sửa ]

Trong khi một số doanh số của Multiflow đã tìm hiểu nói thêm về phong cách thiết kế mới của VLIW, hầu hết các hệ thống được sử dụng để mô phỏng trong môi trường phát triển sản phẩm: cơ khí, khí động học, quốc phòng, động lực va chạm, hóa học và một số điện tử. Khách hàng dao động từ một hội đồng chất lượng không khí đô thị lớn đến một công ty tẩy rửa, thực phẩm và đồ lặt vặt tiêu dùng lớn, cùng với các công ty công nghiệp nặng, phòng thí nghiệm nghiên cứu và trường đại học. Năm 1987, GEI Rechnersysteme GmbH, một bộ phận của Daimler-Benz, bắt đầu phân phối Dấu vết ở Đức rất thành công, bất chấp sự cạnh tranh khốc liệt từ các công ty máy tính mini khác. Trong ba năm sau đó, Multiflow đã mở văn phòng hoặc có nhà phân phối ở hầu hết Tây Âu và Nhật Bản, và mở văn phòng tại nhiều khu vực đô thị của Hoa Kỳ.

Kết thúc của Multiflow [ chỉnh sửa ]

Multiflow kết thúc hoạt động vào ngày 27 tháng 3 năm 1990, hai ngày sau khi một thỏa thuận lớn dự tính với Tập đoàn Thiết bị Kỹ thuật số bị phá vỡ. Vào thời điểm đó, hội đồng quản trị xác định rằng triển vọng tài trợ bổ sung thành công, với số tiền cần thiết để đưa Multiflow đến ngày đáo hạn, rất khó có thể biện minh cho việc tiếp tục của công ty. Thất bại của Multiflow thường bị đổ lỗi cho công nghệ tốt, nhưng tiếp thị kém, phần mềm tốt, trên phần cứng tốt, chậm, bảo thủ, trên một số tài sản của công nghệ tiên tiến hoặc thậm chí trên vị trí biệt lập của trụ sở chính. Nguyên nhân nhiều khả năng là kế hoạch kinh doanh của nó không tương thích với các dịch chuyển địa chấn trong ngành công nghiệp máy tính. Xây dựng một công ty máy tính đa năng, quy mô đầy đủ dường như cần đến hàng trăm triệu đô la (Mỹ) vào năm 1990. Nhưng cuộc cách mạng vi mô giết người có nghĩa là sẽ có một cuộc cạnh tranh ổn định hơn bao giờ hết và cạnh tranh rẻ hơn. Các nền kinh tế vốn có trong bộ vi xử lý không thể tiếp cận được với các công ty khởi nghiệp nói chung và không tương thích với các VLIW, vốn sẽ cần quá nhiều silicon cho mật độ thời gian. (Bộ vi xử lý VLIW đầu tiên là Philips Life, tổ tiên của TriMedia ngày nay, được giao hàng vài năm sau đó.) Kể từ khi thành lập Sun và SGI vào đầu những năm 1980, không có công ty máy tính đa năng mới nào thành công mà không xây dựng máy tính. một cơ sở phần mềm lớn hiện có và không ai trong số nhiều công ty khởi nghiệp máy tính mini của thập niên 1980 cuối cùng đã thành công.

Văn hóa doanh nghiệp [ chỉnh sửa ]

Multiflow được các kỹ sư, nhà khoa học máy tính và các chuyên gia máy tính khác thu hút bởi sự kết hợp của một công nghệ mới và đầy thách thức, một trận chiến khó khăn, và kinh nghiệm xã hội đáng chú ý khi làm việc trong nhóm tài năng đồng đều nhất mà họ từng có khả năng là một phần của. Hệ thống này quá mới lạ đến nỗi kỹ thuật của nó được dự đoán sẽ thất bại. Mặc dù vậy, mặc dù không có nhân viên nào (ngoài Eckdahl) từng giữ các vị trí kỹ thuật cao cấp, các hệ thống Trace và phần mềm của họ được giao đúng hạn, mạnh mẽ và vượt quá hiệu suất đã hứa. Phần lớn, điều này là do mức độ tài năng của những người bị thu hút bởi công ty và môi trường học tập to lớn ngay từ đầu.

Sau khi đóng cửa của Multiflow, các nhân viên của công ty đã tiếp tục có ảnh hưởng rộng rãi đến ngành công nghiệp. Nhóm các kỹ sư và nhà khoa học cốt lõi, khoảng 20 người, đã tạo ra 4 nghiên cứu sinh trong các công ty máy tính lớn của Mỹ (2 trong số đó là người giành giải thưởng Eckert-Mauchly), một số người sáng lập các công ty khởi nghiệp thành công và lãnh đạo các nỗ lực phát triển lớn tại các công ty lớn. Người duy nhất không có kỹ thuật trong nhóm nòng cốt, được thuê từ trường kinh doanh, đã tiếp tục lãnh đạo phát triển công ty tại một phòng thí nghiệm nghiên cứu lớn. Khi Multiflow phát triển, nó tiếp tục truyền thống tuyển dụng những người tài năng cao: như một ví dụ, người viết tài liệu trở thành một trong những biên tập viên có ảnh hưởng nhất trong xuất bản máy tính. Hiệu ứng của Multiflow đối với ngành công nghiệp máy tính là rất nhiều người ngoài công nghệ của nó.