Размер имеет значение

 ВЛАДИМИР ГАКОВ, журналист, писатель-фантаст, лектор. Окончил физфак МГУ. Работал в НИИ. С 1984 г. на творческой работе. В 1990-1991 гг. – Associate Professor, Central Michigan University. С 2003 г. преподает в Академии народного хозяйства. Автор 8 книг и более 1000 публикаций

Размер имеет значение

Американец Сеймур Крэй посвятил себя «большим машинам». И не прогадал

Казалось бы, на рынке персональных компьютеров все яснее ясного: чем меньше, тем лучше! Но на фоне тотальной «подсадки» человечества на новые, все более миниатюрные бытовые электронные «наркотики» как-то забылась и отошла в тень главная, по мнению отцов кибернетики, задача создаваемой ими новой науки: помощь ученым в решении их фундаментальных и прикладных проблем. А это и сегодня по силам лишь суперкомпьютерам, машинам большим – во всех смыслах, – в создании которых огромную роль сыграл американский «компьютерный архитектор» и предприниматель Сеймур Крэй.

Большие машины для большой науки

Сеймур Крэй не просто конструировал этих гигантов, быстрее которых в ту пору не работала ни одна ЭВМ, но и нашел для них соответствующую рыночную нишу, доказав на примере собственной компании Cray Research, Inc., что и на штучном дорогостоящем «товаре» можно делать деньги, причем тоже немалые. Иначе говоря, Крэй создал не только конкретные модели суперкомпьютеров, но и соответствующую индустрию. Как позже резюмировал один из его коллег, «многие из рутинных задач, решаемых сегодняшними суперкомпьютерами, считались неразрешимыми или почти неразрешимыми, когда Крэй начал строить машины, впервые эти задачи решившие».

Сеймур Крэй со своим «первенцем» – суперкомпьютером Cray-1

Родился будущий создатель суперкомпьютеров 28 сентября 1925 года в небольшом городке Чиппева-Фоллз в штате Висконсин. Отец Сеймура был инженером и попытался привить сыну любовь ко всему, что можно разобрать (чтобы посмотреть, как оно устроено внутри) и снова собрать, а затем и усовершенствовать. Отцовские уроки пошли впрок. Уже в десятилетнем возрасте Крэй отметился первым изобретением – из набора детского конструктора (в Штатах он назывался Erector Set) создал оригинальный приборчик, с помощью которого можно было «конвертировать» информацию в двоичном коде, выбитую на перфокартах, в сигналы азбуки Морзе. А чуть позже создал своего рода «внутреннюю систему безопасности», сигнализировавшую, когда в детскую комнату входил посторонний. Впрочем, очень скоро главным помещением в доме для пытливого паренька стал подвал, который Сеймур с одобрения родителей превратил в свою первую в жизни лабораторию.

Короче, когда в 1943 году выпускника школы в Чиппева-Фоллзе забрили в армию (война шла уже в разгаре), то на фронт отправился не «рядовой необученный», а грамотный военспец-радист, а по совместительству радиоинженер (хотя и без диплома). Крэй прослужил некоторое время в Европе, а затем был переведен на Тихий океан, где занимался тем, чем ныне занимаются хакеры (отличие в том, что Крэй с коллегами делали это по приказу начальства!): взламывал шифровальные коды в перехваченных радиограммах японского военно-морского флота. После демобилизации Крэй вернулся на родину, поступил в Университет штата Миннесота и окончил его с дипломом электротехника. И там же защитил магистерскую диссертацию, но уже по прикладной математике. Потому что молодого ученого захватила новая страсть – молодая научная дисциплина, которой лишь позже придумают название: computer science.

В 1951-м 26-летний Крэй поступил на работу в компанию Engineering Research Asssociation (ERA), образованную «людьми его круга» – такими же экс-военными и экс-хакерами, во время войны служившими в той самой секретной лаборатории ВМФ, где «ломали» шифровки противника. Штаб-квартира компании располагалась по соседству с alma mater Крэя – в городе Сент-Поле, штат Миннесота. Придя в компанию, занимавшуюся широким кругом инженерных задач и лишь в редких случаях обращавшуюся к проблемам собственно компьютерным, новый сотрудник быстро переориентировал коллег на задачи, связанные как раз с новейшей электронной техникой. Когда компанию купил один из тогдашних крупнейших производителей офисной техники – Remington Rand, а позже уже он перешел в собственность другого «тяжеловеса» – Sperry Corporation (в 1986-м последняя слилась с компанией Burroughs, образовав всем ныне известную Unisys), Крэй продолжал заниматься «большими машинами», которые тогда называли «научными компьютерами» (scientific computers). В частности, он работал над вторым – после «пионера» ENIAC – американским коммерческим компьютером UNIVAC (созданным тем же тандемом, что и ENIAC, – Моучли и Эккертом).

Гонки суперкомпьютеров

Несмотря на успехи отделения, возглавляемого Крэем, в 1957 году оно было упразднено, и ряд бывших сотрудников тут же создали собственную компанию – Control Data Corporation (CDC). Туда же было направил стопы и Крэй, однако его притормозил глава новой компании Уильям Норрис. Дело в том, что на тот момент Крэй еще не закончил работу над неким проектом, выполняемым по заказу ВМФ («система тактических данных для военно-морского флота»), а с этой организацией Норрис не хотел портить отношения. И лишь когда Крэй «отстрелялся», он тут же был принят на работу в CDC, вложив в новую компанию $5000 из личных сбережений.

И на новом месте сразу же выдвинулся в лидеры, возглавив работы по созданию и запуску в серию в 1960 году одного из первых коммерчески успешных компьютеров на полупроводниковых транзисторах – ERA 1103. За ним последовала улучшенная модель CDC 1604 с тактовой частотой 0,2 МГц – на то время это был самый быстрый компьютер в мире. И тут же, не откладывая дел в долгий ящик, Крэй поставил перед собой задачу – «догнать и перегнать» собственную машину. И не просто перегнать, а с солидной форой – увеличить производительность в десятки раз!

Cуперкомпьютеры Крэя открыли путь рекордным по быстродействию машинам

Так на свет появилась очередная супермашина – CDC 6600, которая хотя и уступала изделиям конкурентов по многим параметрам (включая цену, по тем временам немалую), по быстродействию также не знала себе равных. Во всяком случае, согласно ряду источников именно эта машина впервые была названа суперкомпьютером, в буквальном смысле слова опередив главную конкурентку – модель IBM Stretch. Достаточно сказать, что университеты и научные лаборатории закупили более ста машин Крэя! А конкретно среди покупателей CDC 6600 значились Ливерморская национальная лаборатория (о ней – чуть ниже), авиастроительные гиганты Northrop и Grumman, Национальное бюро стандартов США и правительство Израиля.

Примерно к тому же периоду относится крылатая фраза Сеймура Крэя: «Быстрый процессор – не проблема, его может создать каждый. Весь фокус в том, как создать быстродействующую систему». А в 1963 году создатель CDC 6600, анонсируя свое детище в статье в журнале Business Week, впервые сформулировал свой «закон квадрата» (который иногда ошибочно приписывают коллеге Крэя – Герберту Грошу): «Компьютеры подчиняются закону квадрата – если цена удваивается, потребитель вправе рассчитывать как минимум на вчетверо большее быстродействие».

На фоне успеха суперскоростных «изделий» Крэя их создатель все чаще ощущал, как его идеи и проекты тормозятся внутри родной компании. Творец и визионер, нуждавшийся единственно в том, чтобы ему не мешали творить, он постоянно «вязнул» в бюрократическом болоте, каковым для Крэя была любая крупная коммерческая структура. Ему по духу больше подходила научная лаборатория, а он был вынужден заниматься своим творчеством в корпорации, заинтересованной в прибылях, и только.

Наметившийся конфликт Крэя с менеджментом CDC вовремя и искусно разрешил глава компании. Побеседовав с сотрудником, Норрис позволил тому создать собственную лабораторию «на отшибе» – в родном городе Крэя, где тот заблаговременно приобрел подходящий для этих целей земельный участок. Это оказалось идеальным решением для творческого человека. Новая лаборатория располагалась так далеко, что делала бессмысленными и экономически неэффективными поездки туда сотрудников и начальников («просто заехали посмотреть, как у вас тут идут дела»), а также раздражавшие Крэя телефонные звонки: электронной почты тогда еще не придумали, а междугородные телефонные разговоры стоили дорого.

Менее известно, что желание продолжать работу подальше от Сент-Пола подстегивалось еще и форменной паранойей: Крэй панически боялся, что в случае атомной войны крупный научный и промышленный центр американского Среднего Запада неизбежно станет целью для потенциального противника (понятно, какого). В середине 1960-х такие настроения охватили не одного Крэя, который даже в родной сельской глуши построил новый дом рядом со своей лабораторией, не забыв снабдить его приличным по тем временам бомбоубежищем!

Проблемы роста

В новой лаборатории CDC в Чиппева-Фоллзе увидело свет новое детище Сеймура Крэя – модель 7600. В ней впервые применялась параллельно-конвейерная организация вычислений, а самому суперкомпьютеру были приданы в помощь десяток мини-компьютеров, выполнявших роль «экскаваторов», непрерывно подбрасывавших в оперативную память новые данные. Правда, в этом случае за рекордное быстродействие приходилось платить свою цену – в модели CDC 7600 впервые дали себя знать аппаратные проблемы, связанные именно с новаторским «конвейерным» методом и приводившие к частым сбоям и поломкам.

Cray Titan – самый мощный суперкомпьютер сегодня, по данным рейтинга «Тop 500 Supercomputers»

Проблемы, впервые возникшие в 6600-й модели, органически «перетекли» в следующие – 7600-ю и 8600-ю, в итоге приведя компанию CDC на грань банкротства. И в 1972 году Сеймур Крэй сам признал выбранное им направление тупиковым, решив, как он сам сформулировал, «начать все с начала». То есть с нуля.

Тем более что в компании уже был запущен – и доказал свою эффективность – альтернативный проект STAR-100, разработанный под руководством коллеги Крэя – инженера Джеймса Торнтона. Этот суперкомпьютер был также построен по принципу конвейера (центральный процессор, занимающийся непосредственно вычислениями, с периферийными мини-компьютерами «на подхвате»), но у него были дополнительные возможности, выгодно отличавшие эту машину от моделей Крэя, такие как способность производить векторные вычисления. Благодаря этим усовершенствованиям STAR 100 мог достигать производительности в 100 MFLOPS, что втрое превышало показатели CDC 7600.

Однако просьба Крэя о помощи в разработке нового суперкомпьютера «с нуля» натолкнулась на жесткую позицию Норриса. Тот объяснил своему сотруднику-энтузиасту, что финансовое положение компании не позволяет ей заниматься новыми проектами с неясным результатом, а все средства и ресурсы в тот момент были брошены на уже зарекомендовавшую себя STAR 100. После чего Сеймуру Крэю ничего другого не оставалось, как покинуть компанию, пустившись в самостоятельное плавание в более чем неспокойном море компьютерного бизнеса.

Правда, его «развод» с CDC вышел вполне цивилизованным – можно даже назвать это дружеским расставанием. Норрис даже инвестировал $300 000 (по другим данным, все полмиллиона) в стартап Крэя (теперь уже конкурента!) – компанию Cray Research. Да и штаб-квартиру своей фирмы Крэй разместил в Сент-Поле – поближе к своему прежнему месту работы, в то время как исследовательский центр и производственная база остались в Чиппева-Фоллзе.

Однако «выходного пособия» от прежнего начальника на разработку и производство собственных суперкомпьютеров явно не хватало, и тогда новоиспеченный бизнесмен обратил свои взоры на нью-йоркскую Уолл-стрит. Там, на знаменитой NYSE – Нью-Йоркской фондовой бирже, как обнаружил Крэй, его репутация изобретателя-мага из CDC, способного на глазах изумленной публики вытянуть из цилиндра очередного кролика (в данном случае большую во всех смыслах и рекордно быструю ЭВМ), продолжала оставаться на высоте. Во всяком случае, ее оказалось достаточно, чтобы новичок на компьютерном рынке смог быстро и без особых проблем «наскрести» необходимый стартовый капитал.

Crayугольный камень

И Сеймур Крэй не обманул ожиданий публики (инвесторов). Результатом его усилий стал во всех отношениях пионерский суперкомпьютер, положивший начало целому семейству рекордных по быстродействию машин, отныне носившему фамилию своего создателя: Cray-1.

В этой новинке, появившейся на рынке в 1976 году и задавшей планку для развития всей индустрии мейнфреймов, было аккумулировано все лучшее, что Крэй разработал еще в бытность сотрудником CDC. (Когда Крэя спрашивали, какой САПР – системой автоматизированного проектирования – он пользовался, создавая дизайн новой машины, глава компании отшучивался, что из всех систем предпочитал набор хороших черных карандашей и прямоугольный лист ватмана.) Что важнее: разработчик новой супермашины учел и устранил собственные же недостатки, а также учел и творчески развил опыт соперника – Джеймса Торнтона, в машине которого (STAR 100) также хватало и достижений, и ошибок.

Для начала Крэй решил отказаться от транзисторов, сделав ставку на микрочипы, которые были и более емкими (вмещали больше логических элементов), и более надежными. Такое решение позволило снизить частоту до «спокойных» 80 МГц (в CDC 8600 – 125 МГц), не теряя при этом в производительности. А у STAR 100 Крэй заимствовал векторный процессор, отказавшись от собственной многопроцессорной системы. В то же время создатель Cray-1 смог исправить главный недостаток указанной модели-конкурентки: STAR 100 быстро «щелкала» векторные вычисления, но существенно «тормозила» в скалярных. И Крэю пришлось построить особый процессор (с «векторными регистрами»), который с завидной скоростью справлялся как с первыми вычислениями, так и со вторыми.

По быстродействию с Cray-1 в то время на рынке могла соперничать одна-единственная супермашина – ILLIAC 4, построенная сотрудниками Университета штата Иллинойс (отсюда и аббревиатура в названии). Один из первых суперкомпьютеров с массово-параллельной архитектурой, ILLIAC 4 был выпущен в единственном экземпляре и в 1971 году продан одному из исследовательских центров НАСА, расположенному под Сан-Франциско. А четырьмя годами позже он был подключен к сети ARPANet. Свое первенство над Cray-1 «эксклюзивная» супермашина держала примерно год, при том, что выходила на максимальную скорость лишь изредка, при решении специфических задач. Но вскоре усовершенствованные модели Cray-1 свели на нет и это преимущество.

Кроме того, Cray-1 был товаром массовым – если в данном случае можно говорить о массовости, – а значит, коммерчески успешным суперкомпьютером, за первый же экземпляр которого, выставленный на продажу, развернулась нешуточная борьба. В битву вступили «тяжеловесы» – Лос-Аламосская и Ливерморская (имени Лоуренса) национальные лаборатории. Обе, как известно, занимались – и по сей день занимаются – секретной «атомной» тематикой и, естественно, имели своих мощных лоббистов в коридорах власти. Конкретно – в министерстве энергетики США. Получился своего рода аукцион, о котором Cray Research и мечтать не могла. Цена на ее товар росла по мере того, как покупатели-соперники включали все более значимые «кнопки» в Вашингтоне.

В итоге победил Лос-Аламос, получив – сначала на пробу – модель Cray-1 с серийным номером 001. После того как специалисты лаборатории вволю «поигрались с машинкой», дав на нее восторженные отзывы, в 1977 году суперкомпьютер с серийным номером 003 был продан первому официальному («открытому» – не секретному) покупателю за $7,9 млн. Покупатель – Национальный центр атмосферных исследований США – заплатил еще около миллиона за диски с программами. И не прогадал: купленная машина проработала в данной организации более двух десятков лет. Что касается «001-го», то он после работы в Лос-Аламосе исполнял роль «разъездного тренировочного» экземпляра, который Cray Research предоставляла своим заказчикам для разминки в ожидании заказанной рабочей машины.

А уступившая сопернику на «аукционе» Ливерморская национальная лаборатория в качестве утешительного приза в 1978 году приобрела аж четыре машины! После чего, как говаривал один наш политический лидер, процесс пошел – компания Сеймура Крэя, чьи самые смелые прогнозы не распространялись дальше дюжины проданных суперкомпьютеров, продала в итоге более 80!

И сказал он, что это хорошо!

Остальное, как говорится, история. Как и положено всякой реальной – не мифологизированной – истории, и эта вышла как с плюсами, так и с минусами.

Развивая успех Cray-1, его создатель последовательно довел до ума (что в американском понимании означает «до рыночных кондиций») модели Cray-2 и Cray-3. А коллеги Крэя параллельно разработали усовершенствованные Cray-1S и Cray-1M. В первой имелась обновленная система ввода-вывода, и был увеличен диапазон памяти; во второй использованы более дешевые компоненты, что позволило снизить стоимость машины почти вдвое. Кроме того, компания выпустила на рынок еще одну коммерчески успешную модель – двухпроцессорную Cray X-MP.

После чего творец явно устал: не от работы над своими творениями, а от административной рутины – неизбежной спутницы всякой бурно растущей компании. Чтобы посвятить себя всецело компьютерному творчеству, Крэй в 1980 году оставил все свои руководящие посты в компании, сохранив за собой один-единственный: независимого «дизайнера»-контрактника. Местом своей работы он избрал новую лабораторию в Колорадо-Спрингсе, где и продолжил свои изыскания. А затем создал новую компанию – Cray Computer Corporation.

Это его начинание удачным не назовешь. Разработанная в новой компании модель Cray-3 стала, по общему мнению, вторым крупным профессиональным провалом в жизни Сеймура Крэя (после вышеописанных неудач с машинами CDC). К середине 1990-х годов покупки Cray-3 практически застопорились, а окончание эры «холодной войны» вывело с рынка потенциальных покупателей нового планируемого рекордсмена по быстродействию – Cray-4. И в марте 1995-го компания обанкротилась.

Сам создатель «суперкомпьютерной» индустрии, впрочем, не унывал и тут же основал еще одну компанию – SRC Computers, в которой начал доводить до ума Cray-4. Как и раньше, заново, с нуля. Но работу закончить не смог – 22 сентября 1996 года Сеймур Крэй попал в автомобильную катастрофу, перенес операцию и менее чем через две недели скончался от полученных травм в возрасте 71 года.

В личной жизни создатель суперкомпьютеров оставался истинным творцом – человеком, углубленным в свое творчество, предпочитавшим уединение и всячески избегавшим «медийной» шумихи. Например, он отказался от присужденной ему Национальной медали США за успехи в области технологии и инновации – просто чтобы не тратить время на обязательную в таком случае поездку в Вашингтон на церемонию награждения, встречу с президентом…

Эти личностные качества – весьма нетипичные для американца, тем более для американского бизнесмена, – дополнялись еще более оригинальным хобби (кроме привычных горных лыж, виндсерфинга, тенниса): в свободное время мультимиллионер и глава крупной корпорации копал под своим домом тоннель. А в ответ на недоуменные взгляды газетчиков Крэй добавлял им пищи для размышлений, сообщая, что в тоннеле нередко встречал сказочных эльфов. Они, оказывается, и подталкивали создателя суперкомпьютеров к новым оригинальным решениям… В другой раз, услышав, что компания Apple купила машину Cray для разработки дизайна следующего Macintosh, Сеймур Крэй невозмутимо ответил, что как раз по случаю купил новенький Macintosh – для разработки дизайна следующей модели Cray!

А закончить рассказ о Сеймуре Крэе и его компании помогла новая информация. Специалисты университета Мангейма в Германии, дважды в год составляют рейтинги «Top 500 Supercomputers». В ноябре прошлого года самым мощным суперкомпьютером в мире признан гигант, носящий «говорящее» имя – Cray Titan. Благородная фамилия, однако!

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи