好奇心から始まったスーパーコンピューティングの歴史

最初の顧客: ヨーロッパ中期予報センター

興味深い事実: Cray C90システムを、最初に導入した民間組織はFord Motor Companyです。

技術的背景: 当初、Cray Y-MP C90スーパーコンピューターと名付けられた、この並列ベクトルシステムは、それぞれ1ギガFLOPSの性能を備えた16基の新しいCPUと、2GBの中央メモリを搭載していました。Cray Y-MP C90は、これ以前のCrayの最速システムと比較して、5倍の処理速度を実現しています。そのアーキテクチャーの最も重要な特徴の1つは、各CPUがクロック周期ごとに機能単位ごとの2つのベクトル結果を提供できる、デュアルベクトルパイプラインでした。

顧客に関する事実: ​初年度で55台の受注を獲得

興味深い事実: ​Cray Y-MP ELシステムは、Cray Research社が金融サービス業界および東欧で初めて販売したスーパーコンピューターです。

技術的背景: ​Y-MP ELスーパーコンピューターは、顧客の導入コスト削減を実現しました。システムは、最大4つのプロセッサーと1,042MBのメモリで構成でき、空冷式でコンパクト、かつ給電も容易に行えました。また、バランスの取れたメモリとI/O帯域幅を備えたY-MP ELは、その価格帯で利用可能な最高のスループットパフォーマンスを提供しました。Y-MP ELは、後にEL90シリーズへと発展しました。

最初の顧客: AT&T Bell Labs

興味深い事実:​ Cray M90スーパーコンピューターは、その元のとなるY-MPシステムよりも、最大で125倍のメモリ容量の搭載を可能にしました。

技術的背景:Cray M90スーパーコンピューターシリーズ (当初はY-MP M90と呼ばれていた) は、Cray Y-MPシステムの大容量メモリバージョンです。DRAMテクノロジーを導入し、2、4、8プロセッサー構成と最大4Gワードメモリで提供されました。これにより、ユーザーは大規模な処理を分割して別々に実行することなく一括処理できるようになりました。

最初の顧客: ピッツバーグスーパーコンピューティングセンター

興味深い事実:​ NASAのジェット推進研究所のミッションプランナーは、火星に宇宙船を着陸させるための最適な場所を探査するためにT3Dシステムを使用しました。

技術的背景: Cray T3Dスーパーコンピューターは、Cray初の大規模並列処理システムで、世界初の拡張性に優れた異機種混在システムです。Cray T3Dは、わずか26か月で設計、開発、製造、納入されました。T3Dは、Digital Equipment Corporationのマイクロプロセッサーの大規模並列アレイを、Crayが設計したベクトルプロセッサーに接続したもので、32から2,084のプロセッサーでの構成が可能でした。

顧客に関する事実: 発表前に37件の事前受注を獲得

興味深い事実: J90シリーズは、初年度に170台以上の売上を達成したCrayで過去最速の販売実績を誇るシステムです。その顧客の40%は、Cray製品をこの時初めて購入しています。

技術的背景: ​J90シリーズは、8、16、32プロセッサー構成の拡張性に優れた低コストのシステムで、CPUの複雑さを軽減し、低コストで高速かつ高性能なCMOS (相補性金属酸化膜半導体) を使用することで、競合システムの10倍から20倍の帯域幅と優れたコストパフォーマンスを実現しました。システム価格は225,000ドルからです。

顧客に関する事実: 発表前に8件の事前受注を獲得

興味深い事実:​ Cray T90システムは、世界初のワイヤレススーパーコンピューターです。Crayは、プロセッサーモジュールをメモリに接続する先駆的なデバイスを使用して、すべての内部配線を排除しました。(T90以前のシステムと比較すると、Crayで最大のC90システムは36マイルの配線を内蔵していました。)

技術的背景: C90システムの後継機種である並列ベクトル処理のT90シリーズは、1～32のプロセッサー数で、最大60ギガFLOPSの性能を実現しました。T90は、インターコネクトワイヤーを、それぞれ400個のシグナルコンタクトを備えたeZIF (electrically activated Zero Insertion Force) コネクターに置き換えました。

最初の顧客: ピッツバーグスーパーコンピューティングセンター

興味深い事実: Cray T3Eは、実環境で1テラFLOPSを実現した世界初のスーパーコンピューターで、​1997年までに、世界のスーパーコンピューターのトップ20のうち14を占めました。

技術的背景: T3Eは、プロセッサー数を数十から数千にまで効率的かつコスト効率よく拡張できる点で他に類を見ない優れたシステムです。他システムと異なる点は、システムのあらゆる部分 (プロセッサー間通信、オペレーティングシステム、I/O、メモリなど) がプロセッサー数に応じて拡張されることです。

最初の顧客: Alabama Supercomputer Authority

興味深い事実: ​Ford Motor CompanyはCray SV1スーパーコンピューターを5台購入し、このシステムのトップの顧客となりました。

技術的背景: SV1スケーラブルベクトルシステムは、最大パフォーマンスが4ギガFLOPSのプロセッサー、最大パフォーマンスが32ギガFLOPSのシングルキャビネットノード、および1テラFLOPSの性能を備えたスーパーコンピューターを構築するために組み合わされたシステムクラスタリングツールを備えていました。システムには世界初のベクトルキャッシュメモリなどの革新的なテクノロジーが導入され、価格性能比では、競合他社を8倍も上回っていました。

最初の顧客: 米国国防総省

興味深い事実: Cray® X1プロセッサーは非常に高温で稼働していたため、エンジニアはモジュールの過熱を防ぐために蒸発スプレー技術を導入しました。

技術的背景: Cray X1システムは、ベクトルシステムのプロセッサーパフォーマンスと大規模並列処理のスケーラビリティを融合させました。この融合は画期的なもので、それまでは不可能と考えられていました。ハイパフォーマンスのインターコネクトおよびメモリサブシステムにより、X1システムは4,096プロセッサーまでの拡張性と、50テラFLOPSの最大パフォーマンスを実現しました。また、X1を大幅にアップグレードしたX1Eは、最大パフォーマンスとコンピュート密度がX1の3倍になりました。

最初の顧客: サンディア国立研究所

興味深い事実: Crayはオークリッジ国立研究所のXT5システム「Jaguar」 (写真) でペタFLOPSの記録を塗り替えました。Jaguarは200のキャビネット、224,256のプロセッシングコアを備え、1.759ペタFLOPSの性能で2009年から2010年まで世界最速のシステムでした。 

技術的背景: Crayはサンディア国立研究所と提携して、Cray® XT™シリーズの技術を開発しました。Crayが設計したインターコネクトを使用する大規模並列型のXTは、空冷式で、1台のキャビネットから数百台まで拡張できました。

最初の顧客: パシフィックノースウェスト国立研究所

興味深い事実: ジョージア工科大学の研究者は、パシフィックノースウェスト国立研究所のCray® XMT™システムを使用して、2009年に最も影響力のあったTwitterユーザーを割り出しました。システムは、約1,800万人のユーザーからの1日分のツイートをわずか1時間で処理しました。

技術的背景: Cray XMTシステムは、大規模なデータ分析とデータマイニングに最適な共有メモリアーキテクチャーを備えた、スケーラブルで大規模なマルチスレッドプラットフォームです。その設計はCray XTコンピュートブレードをベースにしていましたが、Cray Threadstormのカスタムチップを使用していました。単一のThreadstormプロセッサーで、128の同時スレッドを維持できました。

顧客に関する事実: スイス国立スーパーコンピューティングセンター (CSCS) がシステムの最初のベータ版を使用しました。

興味深い事実: ​CSCSのCray® XE6™システムを使用した科学者たちは、なぜ地球磁場が西に移動し続けるのかという300年来の謎を解明しました。「核」が謎を解く鍵だったのです。

技術的背景: XE6スーパーコンピューターはXTシリーズインフラストラクチャを採用し、マルチコアAMDプロセッサーと画期的なCray Geminiインターコネクトを搭載しました。​Cray Geminiは、大幅なメッセージレートの向上とレイテンシの改善を可能にしました。XE6は、100万を超えるプロセッサーコアに拡張可能で、10ペタFLOPSを超える性能を実現しました。

最初の顧客: スイス国立スーパーコンピューティングセンター

興味深い事実: ​オークリッジ国立研究所で導入されたCray® XK™システム「Titan」 (写真) は、2012年に世界最速記録を更新し、その後7年間トップ10にランクインしていました。2019年、オークリッジ国立研究所は、Titanの後継システムとして導入したCray® Shasta™システムを「Frontier」と名付けました。

技術的背景: Cray XKシリーズは、Geminiインターコネクト、AMDマルチコアスカラープロセッサー、およびNVIDIAメニーコアGPUを組み合わせて、真のハイブリッドスーパーコンピューターを実現しました。このシステムは、500,000プロセッサーで30ペタFLOPSを超える性能に拡張することができました。

最初の顧客: High Performance Computing Center Stuttgart (写真)

興味深い事実: ​2016年に発表されたXC50スーパーコンピューターは、シングルキャビネットで最大1ペタFLOPSのパフォーマンスを実現しました。XC50以前のシステムと比較すると、ペタFLOPSの記録を塗り替えたCray初のシステムは、200台のキャビネットを備えていました。

技術的背景: 500ペタFLOPSまで拡張可能なCray® XC™システムは、スカラー処理、コプロセッシング、アクセラレータ技術を単一の拡張性の高いマシンに統合しました。また、Ariesのインターコネクトの導入により、すべての測定基準において大幅な改善を実現し、コストパフォーマンスに優れた、スケーラブルでグローバルな帯域幅を提供するという課題を解決しました。

顧客に関する事実: 最初のCray® Urika®製品を早期に導入した組織は、Institute of Systems Biology、メイヨークリニック、Noblis、スイス国立スーパーコンピューティングセンターなどです。

興味深い事実: Urikaは当初uRiKAと綴られていました。これは、Universal RDF Integration Knowledge Applianceを省略したものです。

技術的背景: 最初のUrika製品は、ビッグデータ関係分析へのグラフベースのアプローチ向けに構築され、Cray Threadstormの大規模なマルチスレッドプロセッサーと共有メモリアーキテクチャーを使用していました。後にUrika-GDと呼ばれるようになり、Urika-XA extreme analyticsとUrika-GX agile analyticsプラットフォームが加わりました。

顧客に関する事実: 鉄道総合技術研究所はCSシリーズの導入を最初に公表した顧客です。

興味深い事実: ​Shadow、Ollie、BeBop、Nurionの共通点は何でしょうか。ヒント: 犬の名前ではありません。これらは、スーパーコンピューターのTOP500リストに掲載されているCSシリーズシステムの一部です。その中で、Nurionは2018年に11位にランクインされています。

技術的背景: Cray® CS™シリーズクラスタースーパーコンピューターは、最新の処理、ネットワーキング、および冷却テクノロジーを備えており、コンピューティング、データ、およびハイブリッドワークロード向けに高度なカスタマイズも可能でした。シリーズの最終バージョンであるCS500システムは、60ペタFLOPS以上に拡張できました。

最初の顧客: 米国政府

興味深い事実: 2014年に登場したCray® CS-Storm™システムは、発売当時は世界で最も高密度のGPUシステムでした。

技術的背景: CSシリーズアーキテクチャーを基盤とする、CS-Stormスーパーコンピューターは、GPU高速化ワークロード向けに構築され、単一の高密度ラックで、最大980テラFLOPSの倍精度のパフォーマンスを実現しました。このシステムは、機械学習やディープラーニング、貯留層シミュレーション、地理空間情報などのコンピューティングワークロードを高速化するのに最適です。

最初の顧客: アルゴンヌ国立研究所

興味深い事実: エクサスケールのHPE Crayスーパーコンピューターは、Cray-1よりも60億倍高速に演算処理ができます。

技術的背景: HPE Crayスーパーコンピューターは、エクサスケール時代のワークロードに対応するように構築されています。多様なプロセッサーテクノロジーとコンバージドワークロードをサポートし、スーパーコンピューターとクラスターの区別を排除し、HPCとAIのワークロードをクラウドの生産性と統合します。革新的なHPE Slingshotインターコネクトは、その基盤として機能します。米国で最初の3台となるエクサスケールスーパーコンピューターは、すべてHPE Crayシステムです。