Крэй, Сеймур

Сеймур Крэй
Seymour Cray
Дата рождения:	28 сентября 1925
Место рождения:	Колорадо-Спрингс
Дата смерти:	5 октября 1996 (71 год)
Страна:	США
Научная сфера:	Компьютеры
Место работы:	CDC, Cray Research, Cray Computer Corporation, SRC Computer
Альма-матер:	Миннесотский университет
Известные ученики:	Стив Чен

Се́ймур Роджер Крэй (англ. Seymour Roger Cray; 28 сентября 1925, Чиппеуа Фоллс (англ.), Висконсин — 5 октября 1996, Колорадо-Спрингс) — американский инженер и учёный, создатель ряда американских суперкомпьютеров. Славу изобретателю принёс компьютер CDC 6600.

Биография

Крей родился в Чиппеуа Фоллс (штат Висконсин, США). Его отец был инженером-строителем и прививал сыну интерес к науке и инженерному делу.

Сеймур закончил среднюю школу в Чиппеуа Фоллс в 1943 году, после чего был призван в американскую армию в качестве оператора радиостанции. Сначала он был в Европе, после чего на Тихом океане, где работал над расшифровкой японских сообщений.

Сеймур Крей — отец суперкомпьютеров — умер в октябре 1996 года от ранений, полученных в автокатастрофе.

Карьера

Крэй начал свою карьеру в 1951 году с работы в компании Engineering Research Associates (англ.) (ERA). Компания занималась созданием криптографического оборудования для ВМФ США. Работая в ERA, Крэй создал свой первый компьютер — модель ERA 1103 (1953). В 1952 году ERA была куплена компанией Remington Rand. До этого Remington Rand в 1950 году приобрела компанию Eckert-Mauchly Computer Corporation, которая работала над компьютерами UNIVAC. Эти две купленные компании были объединены в подразделение UNIVAC Division, и компьютер Крэя выпустили под названием UNIVAC 1103 (англ.). В 1955 году Remington Rand объединилась с компанией Sperry Corporation и подразделение UNIVAC Division было преобразовано в Sperry-UNIVAC. Многие бывшие работники ERA были недовольны своим положением, которое они занимали в гигантском конгломерате. В 1957 году они решили отпочковаться от Sperry-Rand и создать свою компанию Control Data Corporation (англ.).

Control Data Corporation

До конца 1957 году Сеймур Крэй оставался работать в Sperry-Rand, связанный обязательствами с Военно-морским флотом США, над системой для которого он в то время работал, точнее он разрабатывал компьютер AN/USQ-17 (англ.) для этой системы. Как только основная работа над этим проектом была завершена, Крэй присоединился к компании Control Data Corporation (англ.), вложив в уставной капитал 5000 долларов своих личных сбережений.

CDC 1604

В CDC, опираясь на исследования, проведеные в Sperry-Rand по проекту навигационной системы для межконтинентальных баллистических ракет, Крэй построил свой первый компьютер CDC 1604 (англ.), используя германиевые транзисторы, а не вакуумные лампы.

CDC 1604 был представлен на рынке в 1960 году, и на тот момент с тактовой частотой 0.2 МГц он являлся самым быстрым компьютером в мире. Первый экземпляр был поставлен в Naval Postgraduate School (англ.), а следующие проданы Ливерморской национальной лаборатории, Университету штата Иллинойс, компаниям Northrop и Lockheed, Национальному бюро стандартов, и даже Правительству Израиля.

В 1968 году один уже порядком морально устаревший CDC 1604 был поставлен в СССР и установлен в Объединённом институте ядерных исследований в г. Дубна. В Дубне для CDC 1604 был написан транслятор «Фортран-Дубна», программно совместимый с отечественным компьютером БЭСМ-6, первый экземпляр которого ОИЯИ получил в том же 1968 году.

Его следующие проекты компьютеров — CDC 6600 и CDC 7600 (англ.) — определили новые стандарты для всей промышленности.

CDC 7600

Следующий компьютер CDC 7600 (англ.) Сеймура Крэя был представлен в 1969 году. С тактовой частотой 37МГц он был «всего» в 4 раза быстрее CDC 6600 при почти той же цене — 7.5 млн долларов. Из-за отсутствия значительного скачка в производительности CDC 7600 продавался несколько хуже, чем CDC 6600.

Первоначально Крэй создавал компьютер под названием CDC 6800, который планировалось сделать обратно совместимым с CDC 6600. Но потом он отказался от этой мысли и построил новый компьютер CDC 7600 с нуля. Несмотря на отличия в архитектуре, CDC 7600 оказался почти полностью совместимым с CDC 6600 с помощью компилятора Fortran, который поддерживали обе машины.

CDC 8600

Работу над CDC 8600 (англ.) Крэй начал сразу же после выхода на рынок CDC 7600. Jim Thornton, который помогал Крэю создавать CDC 6600 и CDC 7600, покинул лабораторю Крэя и вернулся в Миннеаполис в штаб-квартиру CDC, где занялся своим проектом — компьютером STAR-100 (англ.). Его место в команде Крэя занял инженер Les Davis.

Для достижения ещё более высокой производительности Крэй пошел на радикальный шаг — создать уникальную машину с 4 процессорами, работающими с общей памятью. Он решил ещё плотнее упаковать компоненты компьютера, чтобы сократить длину электрических цепей. Для этого размеры плат были увеличены в 5 раз по сравнению с платами в CDC 7600 и собраны в модули по 8 плат в каждом. Каждая такая плата потребляла 3 кВт электроэнергии и выделяла очень много тепла, которое надо было отводить. Эту задачу в CDC 8600 снова решал Dean Roush. Между платами были размещены медные пластины, которые отводили тепло к трубкам с фреоном. Одна только холодильная установка весила 20 тонн, что было в 3 раза больше, чем в CDC 6600, и в 2 раза больше чем в CDC 7600.

По всем признакам конструкция CDC 8600 следовала идеям «старой школы». Из-за увеличения компонентов — транзисторов, резисторов, конденсаторов, и большого объёма пайки — компьютер имел ещё больше «точек отказа». Из-за этого Крэю так и не удалось добиться главного — надежности его работы. Проект затянулся без всякой перспективы и стал вызывать тревогу у руководства компании CDC. В конце концов CDC решила отдать предпочтение проекту STAR-100, а проект CDC 8600 Крэю предложили отложить до лучших времен или вообще закрыть. Крэй не пожелал этого делать и в феврале 1972 года ушел из CDC.

Cray Research

14 февраля 1972 года Крэй уволился из CDC и основал первую из своих собственных фирм — Cray Research там же в Чиппеуа Фоллс (англ.). Уход Крэя из CDC был мирным. CDC даже вложило 500.000 долларов в Cray Research несмотря на то, что Крэй практически становился их прямым конкурентом. Создавая компанию, Крэй объявил, что Cray Research будет строить по одной модели компьютера за один раз, все эти компьютеры будут суперкомпьютерами, и Cray Research не будет заниматься ничем, кроме суперкомпьютеров.

В Cray Research он создал самые быстрые в мире суперкомпьютеры общего назначения: Cray-1 и Cray-2.

Cray-1

Приступая к новому компьютеру, Крэй учел ошибки проекта CDC 8600, а также плюсы и минусы проекта CDC STAR-100. Он отказался от транзисторов в пользу больших интегральных микросхем, от многопроцессорной системы в пользу векторного процессора, реализовал новый принцип работы процессора с памятью «регистр-регистр», использовал для памяти полупроводники вместо ферромагнитных сердечников. В 1974 году первые тесты машины показали производительность 80 MFLOPS. В 1975 году компания представила компьютер Cray-1 публике.

Cray-3

В 1988 году Крэй начала работу над новой моделью — Cray-3. Работа над проектом затянулась, и руководство компании Cray Research отдало предпочтение другому проекту Cray C90, который разрабатывался параллельно.

Cray Computer Corporation

В мае 1989 года Крэй покинул компанию Cray Research и продолжил работу над Cray-3 в рамках новой компании — Cray Computer Corporation, обосновавшейся в Колорадо Спрингс (Colorado Springs). В Cray Computer Corporation Крэй работал как подрядчик, а не как штатный работник. Компания обанкротилась 24 марта 1995 года, истратив 300 миллионов долларов на разработку и поставив компьютер Cray-3 лишь одному покупателю — Национальному центру атмосферных исследований, где он так и не заработал корректно.

SRC Computers

Почти через год — в июле 1996 — Крэй организовал новую компанию под названием SRC Computers (SRC — инициалы его имени «Seymour Roger Cray»), в которой началась разработка с нуля новой модели суперкомпьютера Cray-4. Разработки только начались, когда 22 сентября 1996 Крэй попал в автомобильную катастрофу и скончался 5 октября 1996 года.

Машины, созданные Крэем

Год	Компания	Название	Быстродействие	Особенности и примечания
1951	Engineering Research Associates (ERA)	ERA-1103		После поглощения ERA компьютер выпускался как UNIVAC 1103
1960	CDC	CDC 1604	0,04-0,2 млн.оп./с	Первая машина на германиевых транзисторах вместо ламп.
1964	CDC	CDC 6600	3 MFLOPS	Первый суперкомпьютер в мире, использовал VLIW-архитектуру.
1971	CDC	CDC 7600	10 MFLOPS	Самый быстрый суперкомпьютер общего назначения с 1971 по 1975 годы.
1975	Cray Research	Cray-1	133 MFLOPS	Применение архитектуры команд «регистр-регистр», первый в мире векторный суперкомпьютер.
1985	Cray Research	Cray-2	1,9 GFLOPS	Платы для улучшения охлаждения были погружены в охлаждающую жидкость. За это машину назвали «компьютером в аквариуме»

Инженерный подход

Проектируя свои компьютеры, Сеймур Крэй брал за отправную точку скорость их работы. Поставленной скоростной планке подчинялись все остальные инженерные решения и подходы: плотная упаковка компонентов системы для сокращения длины электрических цепей, взаимное расположение модулей компьютеров в пространстве, форма корпуса машины, сокращенный набор команд центрального процессора, экономия тактов процессора при вычислении точности значений с плавающей запятой даже в ущерб простоте программирования машины.

При выборе базового компонента компьютера Крэй отдавал предпочтение проверенным надежным решениям, которые уже прошли испытание в других компьютерных системах конкурентов и хорошо себя зарекомендовали. Так, он обратился к германиевым транизсторам (CDC 1604) через 10 лет после их изобретения, к кремниевым транзисторам (CDC 6600) — когда была изобретена надежная планарная технология их произвоства, к интегральным микросхемам (Cray-1) — через 10 лет после их появления на рынке. Везде, где Сеймуру изменяло чувство меры (CDC 8600 и Cray-3), он терпел неудачу.

Сеймур Крэй предпочитал сам разрабатывать всю архитектуру компьютера, работая с немногочисленной командой инженеров в качестве помощников. В качестве доказательства правильности такого стиля работы он приводил в пример проект IBM STRETCH, который потерпел неудачу из-за вмешательства в процесс его создания менеджмента компании IBM всех уровней.

В работе Сеймур никогда не боялся начать все сначала, с нового листа, если понимал, что проект зашел в тупик. Увы с финансовой точки зрения такой подход зачастую обходился очень дорого (проект CDC 8600, проект Cray-3).

Личные качества

Сеймур Крэй всегда был в первую очередь инженером и в последнюю — бизнесменом. Он старался все свое время уделять работе и не любил отвлекаться на административные дела. В 1966 году он подал в отставку с поста члена совета директоров компании CDC, чтобы не посещать заседания совета и не отвлекаться от работы. В 1980 году с той же целью он покинул пост главы своей компании Cray Research и стал работать в ней как независимый подрядчик (independednt contractor). Даже будучи миллионером и руководителем международной компании Сеймур никогда не гнушался взять в руки паяльник и самостоятельно собрать нужный компьютерный модуль.

Сеймур Крэй любил уединение, в котором ему лучше всего думалось, не любил публичности, внимания прессы и не часто давал интервью. Переехав со своей командой в отдельную лабораторию в Чиппеуа Фоллс (англ.), он запретил руководству CDC появляться в ней без его предварительного согласия. Чтобы не отвлекаться на посещение Белого Дома и встречу с Президентом США, он отказался от чести быть удостоенным Национальной медалью США в области технологий и инноваций. Для большего сосредоточения Сеймур придумал себе оригинальное хобби — под своим домом он копал тоннель. Однажды он едва успел выскочить из тоннеля, когда в него с поверхности провалилось дерево. В шутку Сеймур говорил репортерам, что в тоннеле его посещают горные эльфы, которые ему подсказывают правильные инженерные решения.

Интересные факты

• В 1971 году руководство компании CDC потребовало от Крэя сократить на 10 % расходы своей лаборатории. В его лаборатории работало всего 40 инженеров, проект CDC 8600 требовал очень больших усилий, а сокращение расходов на 10 % означало увольнение 4 человек из команды. Чтобы не жертвовать никем, Сеймур Крэй сократил расходы за счет себя и отказался от своей зарплаты. CDC платило ему минимальную зарплату, разрешённую по трудовому кодексу США, — 1,25 доллара США в час.
• Выбор места для своей лаборатории в 1962 году Сеймур Крэй объяснял руководству CDC тем, что Миннеаполис, как крупный промышленный центр США, наверняка входит в список целей при нанесения ядерного удара странами Варшавского блока, и он, дескать, старается быть подальше от эпицентра взрыва. На самом деле Чиппеуа-Фоллз (англ.) был достаточно далеко от штаб-квартиры CDC, чтобы менеджеры CDC не тратились на дорогие междугородные телефонные звонки по пустякам и не слишком часто приезжали на автомобиле.
• При переезде в Чиппеуа-Фоллз (англ.) Сеймур сам спроектировал свой дом, цокольный этаж которого был превращен в настоящее укрепленное противоядерное бомбоубежище с бассейном, в котором можно было хранить питьевую воду, и топливным баком на 10 000 галлонов, способным обеспечить дом теплом на 4 года.

Награды

• IEEE Computer Society W. Wallace McDowell Award за 1968 год
• IEEE Computer Society Harry Goode Award за 1972 год
• IEEE Computer Society Eckert-Mauchly Award (англ.) за 1989 год
• MCI Information Technology Leadership Award for Innovation за 1994 год

Память

• В честь Сеймура Крэя в 1997 году учреждена награда «Seymour Cray Computer Engineering Award (англ.)», которая вручается ежегодно IEEE Computer Society (англ.)

См. также

• Cray Inc. — компания-наследница компаний Сеймура Крэя и продолжатель его разработок
• Суперкомпьютер

Литература

• Charles J. Murray. The Supermen: The Story of Seymour Cray and the Technical Wizards Behind the Supercomputer. — Wiley, 1997. — 232 p. — ISBN 9780471048855 (англ.) — замечательная книга о компании ERA, CDC, Cray Research и подробная биография Сеймура Крэя

Ссылки

• История компьютера — Сеймур Крэй
• Сеймур Крэй и Cray
• ↑  Seymour Cray Interview — интервью с Сеймуром Крэйем по поводу вручения награды в 1994 году (pdf)

CDC 1604

• Документация компьютера CDC 1604 на сайте bitsavers.org

CDC 8600

• Документация компьютера CDC 8600 на сайте bitsavers.org

Cray Research

• Документация компьютеров Cray Research на сайте bitsavers.org