![[All Around AI 1편] AI의 시작과 발전 과 by 인공지능](https://raptor-hw.net:42215/xe/files/thumbnails/198/205/262x75.crop.jpg "[All Around AI 1편] AI의 시작과 발전 과")
이번에 해설하는 것은 CRAY-1에서 분가한 CRAY X-MP다. 연재 276회에서 설명한 대로 CRAY-1의 설계가 일단락 된 시점에서 세이모어 크레이(Seymour Cray)의 관심은 CRAY-2로 옮겨졌다.
 |
|---|
| CRAY X-MP |
다만 CRAY-2 개발에는 총 9년이 걸렸으며 그 동안 CRAY-1과 CRAY-1S 등에서 고객을 만족 시켰을까라고 하면 이는 매우 어려웠다. 크레이의 친정인 CDC(Control Data Corporation)를 필두로 하는 경쟁 업체가 바짝 추격하고 있었기 때문이다.
그래서 CRAY-2가 나올 때까지 중간 계투가 필요했다. 그 중간 계투로 "CRAY-1의 듀얼 프로세서 구성을 만든다"라는 아이디어를 1979년경에 발의한 것은 레스 데이비스(Les Davis)라고 한다.
레스 데이비스도 원래는 ERA(Engineering Research Association)에 속했던 엔지니어로 CDC를 거쳐 CRI(Cray Research, Inc.)에 왔다. THE CHIPPEWA HERALD가 2008년에 가진 인터뷰 혹은 컴퓨터 역사 박물관의 2010년 인터뷰에서 자세한 경위를 말하고 있지만 최종적으로 데이비스는 크레이의 오른팔이라는 입장에서 CRAY-1의 개발을 잡았다.
크레이와 데이비스의 관계는 국립 미국 역사 박물관이 수록하고 있는 1994년 MCI Information Technology Leadership Award for Innovation의 인터뷰가 알기 쉽다. 녹취한 글이 있지만 데이비스는 크레이 본잉이 "나는 당시(CRI에서) 유능한 팀을 가지고 있지 않았지만 나를 지원하는 역할에 대해서는 그의 공헌은 매우 크다, 어쩌면 나보다(CRI) 기여도는 높을지 모른다. 그것은 현재도 그렇다"고 격찬하고 있는 것으로도 짐작이 된다.
크레이 자신은 분명 천재일지 모르지만 천재에 빈번한 현실 처리 능력의 결여와 다른 멤버들과의 커뮤니케이션이 서툴다는 결점을 갖고 있으며 이러한 부분을 보완한 것이 데이비스였던 것 같다.
그리고 데이비스의 다음 스티브 첸(Steve Chen)에 대해서는 "모르고 본 적 없는 함께 일한 적도 없다"는 냉담한 반응이 참으로 대조적이다.
이야기를 되돌리면 데이비스는 CRAY X-MP의 기본 컨셉을 생각할때 당시 CRI의 CEO 였던 John Rollwagen의 허가를 받고 소수의 팀을 형성해 실제로 개발을 시작한다.
따라서 CRAY X-MP의 개발 주도권은 데이비스가 쥐고 있었지만, 설계자로서는 선임 디자이너였던 스티브 첸이 전면에 나서는 셈이 됐다. 이는 데이비스가 별로 눈에 띄는 것을 좋아하지 않은 것 같다.
CRAY-1과 크게 다르지 않은 CRAY X-MP의 내부 구조
CRAY X-MP는 기본적으로 멀티 프로세서 구성의 CRAY-1이며 프로세서 수와 탑재 메모리 양에 따라 11가지 모델이 당시의 카탈로그에 실려 있다.
| CRAY X-MP의 라인업 | ||
|---|---|---|
| 모델 명칭 | 프로세서 수 | 메모리 양 |
| X-MP/11 | 1 | 1MWords(8MB) |
| X-MP/12 | 1 | 2MWords(16MB) |
| X-MP/14 | 1 | 4MWords(32MB) |
| X-MP/18 | 1 | 8MWords(64MB) |
| X-MP/22 | 2 | 2MWords(16MB) |
| X-MP/24 | 2 | 4MWords(32MB) |
| X-MP/28 | 2 | 8MWords(64MB) |
| X-MP/216 | 2 | 16MWords(128MB) |
| X-MP/44 | 4 | 4MWords(32MB) |
| X-MP/48 | 4 | 8MWords(64MB) |
| X-MP/416 | 4 | 16MWords(128MB) |
" / " 뒤에 있는 첫번째 숫자가 프로세서 수, 다음 숫자가 메모리 탑재량(MWords)이다. X-MP/1 시리즈는 약간 고속의 CRAY-1에 불과해 실제로는 X-MP/2와 X-MP/4 시리즈가 판매의 중심이 된 것 같다. 덧붙여 1982년 발표된 당초의 X-MP는 2프로세서 모델만, 1/4 프로세서의 구성은 1984년에 추가 투입되고 있다.
CRAY X-MP의 내부 구조중 아래의 사진이 X-MP/4 구성이다. 기본적으로는 Central Memory를 모든 프로세서에서 공유하는 것이 큰 차이점으로 Interprocessor Communication으로 불리는 유닛이 새로 추가되고 있는 정도다. 프로세서의 내부 구조에는 거의 차이가 없다.
 | CRAY X-MP / 4의 구성. 1986년에 발행 된 CRAY (MP-0102A)의 카탈로그에서 시스템 구성 페이지를 발췌 |
CRAY X-MP는 CRAY-1과 소프트웨어 호환성을 최대한 유지하도록 설계되어 있으며 오브젝트 차원에서 CRAY-1과 CRAY-X/MP에는 호환성이 유지되고 있었다.
회로 자체는 ECL 기준으로 제조됐지만 사이클 시간은 9.5나노초(105MHz)와 CRAY-1의 12.5나노초(80MHz)에서 30% 정도 단축됐으며 이에 의한 CPU 하나의 피크 성능은 210MFLOPS로 향상됐다. 또 Chaining에서도 약간의 개량이 이루어졌다고 하지만 이쪽의 상세한 것은 불명이다.
상대적으로 큰 변화가 있는 것은 Commom Memory쪽이다. CRAY-1과 달리 최대 4개의 CPU에서 동시에 접속이 집중하게 된다.
이 때 성능을 떨어뜨리지 않도록 메모리 셀의 구조는 CRAY-1의 2포트(리드×1, 라이트×1)에서 3포트(리드×2, 라이트×1)로 변경되는 등 고속화라기 보다는 멀티 프로세서화로 성능을 떨어뜨리지 않기 위한 노력이 이루어졌다.
단지 설계 시작부터 불과 3년만의 신제품 도입인 만큼 많은 곳을 변경할 여지가 없었다고 할까, 기본적으로는 멀티 프로세서화 및 마이너 업데이트에 머물고 있다.
오히려 큰 변경이 있는 것은 소프트웨어로 특히 OS는 멀티 프로세서에 대응시키는 작업이 필요했다. 처음에는 독자적인 COS(Cray Operating System)가 마련됐지만 후에 UNIX System V 기반의 CX-OS가 최종적으로 UniCOS라는 명칭으로 발매한다. 이 UniCOS는 당초 게스트 OS 취급이었지만 그 후 개량에 의해 최종적으로는 메인 OS가 됐다.
CRAY X-MP의 성능은 프로세서로는 210MFLOPS이므로 4프로세서에서도 840MFLOPS에 지나지 않는다. 이는(CRAY-1에 비하면) 충분히 고속이지만 고객의 요구는 더 고성능인 시스템이었고 경쟁의 그림자도 보였다.
이러한 시장의 동향에 따라 성능 향상을 하기 위해 X-MP와 같은 시기에 투입된 것이 SSD다. 이는 Solid State Disk의 의미에서의 SSD로 CRAY-1과 CRAY X-MP 양쪽에서 사용이 가능했다.
용량은 최대 512MWords(4GB), 4포트 구성의 것으로 CRAY-1을 위한 Port 2 경유는 최대 32Mword/sec(256MB/sec), CRAY X-MP용 Port 3이면 최대 1.5GB/초의 전송 속도를 가지고 있었다. 메모리 자체는 MOS SRAM에 따라 상시 전원이 필요하지만 이것이 메모리의 절대량 부족을 메우고 보충할 것으로 기대됐다.
조사해 봤지만 이 SSD의 가격은 불명이다. 어쨌든 통상형 HDD도 좋은 가격이다. 1985년 벨 연구소가 CRAY X-MP/24+DD-49(용량 1.2GB, 전송 속도 9.8MB/초) ×8 이라는 구성을 구입 했을때의 금액이 본체가 1500만달러, DD-49×8이 100만달러이며 DD-49 한대당 금액은 12.5만달러, 당시의 환산 가치(238.5엔/달러)에 따르면 3000만엔에 가깝다.
지금도 같은 용량의 SSD와 HDD의 가격 차이는 10배 정도 있는데 이 당시는 좀 더 가격 차이가 벌어지고 있지 않았을까. SSD가 얼마이고, 어느 정도 팔렸는지는 잘 모른다. 참고로 SSD 자체는 본체와 같은 높이에 90도 상당의 각도를 이뤘다.
아래의 사진은 X-MP와 SSD, 거기에 IO Subsystem을 배치한 경우의 평면도지만 이미지가 잘 잡힐까 싶다.
 | 1983년에 발행된 CRAY(MP-0001A)의 카탈로그에서 발췌. SSD의 크기가 장난이 아닌 것으로 나타났다 |
팔리지 않았던 CRAY-2와는 대조적으로 대성공한 CRAY X-MP
X-MP 시리즈는 참으로 잘 팔렸다. 통산 100대 이상 판매된 것 같고, 이는 CRI을 Fortune 500대 기업으로 끌어올리는데 충분해 1987년 421위에 이름을 올렸다.
1987년 매출은 5억 9670만달러로 전년 대비 57% 증가하고 있다. 이 시기에는 이미 CRAY-2도 완성되어 판매되고 있었지만 연재 276회에서 언급한 대로 전체적으로는 27대 뿐이므로 전체 기여도는 높다고 보기 어렵다.
CRAY X-MP에 이어 CRI는 CRAY X-MP EA(Extended Architecture)시리즈를 1986년에 발표한다. EA 시리즈의 최대 특징은 어드레스 공간의 확장으로 CRAY-1의 24bit 주소를 32bit로 확대한 것이다.
이에 따라 CPU로 다루는 주소 공간은 16MWords에서 2GWords까지 확장됐다. 또한 4GWords가 아닌 것은 최상위 비트를 모드 변환에 사용했기 때문인 듯하다.
프로세서는 기존과 호환되는 X-mode와 32bit로 확장한 Y-mode를 지원하고 있으며 기존 애플리케이션은 X-mode을 이용함으로써 그대로 이용할 수 있었다.
 | 1988년에 발행된 CRAY(MP-0401)의 카탈로그의 시스템 구성 페이지를 발췌. MP-0102A의 카탈로그 영상과 비교하면 Vector length나 A 레지스터의 크기 등이 바뀌고 있다 |
또 EA시리즈에서는 사이클 시간을 8.5나노초(117.6MHz)까지 단축해 1CPU 당 최대 성능은 235.2MFLOPS, 4P 구성에서는 940.8MFLOPS까지 성능을 높였다. 이 모델은 CRAY X-MP EA/1·2·4라는 명칭으로 판매됐다.
메모리 탑재량은 16/32/64MWords로 라인업되고 있다. 새로운 CRAY X-MP EA/se라는 모델도 추가됐다. 모델은 1P로 4Mwords Memory의 CRAY X-MP EA/14se와 16Mwords Memory의 X-MP EA/116se 2개다.
당시의 카탈로그에 기재된 말을 빌리면 "Two models of the CRAY X-MP EA product line are available for first-time supercomputer users"라는 처음 CRAY를 도입하는 사용자용 저가 모델이라고 언급하고 있다.
이어 CRI는 CRAY Y-MP 모델 개발로 넘어간다. 다음은 그 이야기.
출처 - http://ascii.jp
