عضو البرلمان الإقليمي غوديير

كان معالج غوديير المتوازي الضخم ( MPP ) حاسوبًا فائقًا للمعالجة المتوازية الضخمة، بنته شركة غوديير إيروسبيس لصالح مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا . صُمم هذا المعالج لتقديم قدرة حسابية هائلة بتكلفة أقل من بنى الحواسيب الفائقة الأخرى الموجودة آنذاك، وذلك باستخدام آلاف من عناصر المعالجة البسيطة ، بدلًا من وحدة معالجة مركزية واحدة أو عدد قليل من وحدات المعالجة المركزية المعقدة للغاية . بدأ تطوير معالج MPP في عام 1979 تقريبًا، وتم تسليمه في مايو 1983، ودخل حيز الاستخدام العام من عام 1985 حتى عام 1991.

استند هذا النظام إلى معالج المصفوفة STARAN السابق من شركة Goodyear، وهو حاسوب يتكون من 4×256 عنصر معالجة (PE) أحادي البت . كان نظام المعالجة المتعددة المتوازية (MPP) عبارة عن مصفوفة ثنائية الأبعاد 128×128 من عناصر المعالجة أحادية البت. في الواقع، تم تكوين 132×128 عنصر معالجة، مع إضافة تكوين 4×128 لضمان تحمل الأعطال، وذلك لاستبدال ما يصل إلى 4 صفوف (أو أعمدة) من المعالجات في حال حدوث مشاكل. عملت عناصر المعالجة وفقًا لنمط تعليمات واحدة وبيانات متعددة (SIMD) ، حيث نفّذ كل عنصر معالجة نفس العملية في وقت واحد، على عناصر بيانات مختلفة، تحت سيطرة وحدة تحكم مبرمجة دقيقًا.

بعد إيقاف تشغيل جهاز MPP عام 1991، تم التبرع به لمؤسسة سميثسونيان ، وهو الآن ضمن مجموعة مركز ستيفن إف. أودفار-هازي التابع للمتحف الوطني للطيران والفضاء . وقد خلفه في مركز غودارد حاسوبا MasPar MP-1 و Cray T3D المتوازيان للغاية.

طُوِّر نظام MPP في البداية لتحليل صور الأقمار الصناعية بسرعة عالية . في الاختبارات المبكرة، تمكن من استخراج وفصل مناطق استخدام الأراضي المختلفة على صور لاندسات في 18 ثانية، مقارنةً بـ 7 ساعات على جهاز DEC VAX-11/780 . ^{[ 1 ]}

بمجرد أن دخل النظام حيز الاستخدام الإنتاجي، طلب مكتب علوم وتطبيقات الفضاء التابع لناسا مقترحات من العلماء في جميع أنحاء البلاد لاختبار وتنفيذ مجموعة واسعة من الخوارزميات الحسابية على نظام المعالجة المتوازية الضخمة (MPP). تم قبول 40 مشروعًا، لتشكيل "مجموعة عمل المعالجة المتوازية الضخمة"؛ وعُرضت نتائج معظمها في الندوة الأولى حول آفاق الحوسبة المتوازية الضخمة ، في عام 1986.

بعض الأمثلة على التطبيقات التي تم استخدامها في MPP هي:

• معالجة إشارات بيانات الرادار ذي الفتحة التركيبية
• توليد الخرائط الطبوغرافية عبر التحليل المجسم لصور الأقمار الصناعية
• النمذجة الرياضية لدوران المحيطات
• رسومات حاسوبية بتقنية تتبع الأشعة
• الشبكات العصبية
• حل أنظمة المعادلات الخطية الكبيرة
• محاكاة نقل الجسيمات المشحونة للأشعة الكونية
• مجموعات ماندلبروت عالية الدقة

يتكون جهاز MPP بشكل عام من وحدة المصفوفة، ووحدة التحكم في المصفوفة، وذاكرة التخزين المؤقت، ومعالج المضيف.

كانت وحدة المصفوفة هي جوهر المعالج متعدد الأغراض (MPP)، وهي عبارة عن مصفوفة 128×128 تضم 16384 عنصر معالجة. يرتبط كل عنصر معالجة (PE) بأربعة من أقرب جيرانه - الشمال والجنوب والشرق والغرب. يمكن تهيئة المصفوفة على شكل مستوى، أو أسطوانة، أو سلسلة متصلة، أو حلقة. تم تنفيذ عناصر المعالجة على شريحة LSI مخصصة من السيليكون على الياقوت ، تحتوي على ثمانية منها كمصفوفة فرعية 2×4. يحتوي كل عنصر معالجة على وحدات حسابية ومنطقية، و35 مسجل إزاحة، وذاكرة وصول عشوائي (RAM) بسعة 1024 بت ، تم تنفيذها باستخدام شرائح ذاكرة جاهزة. تعمل المعالجات بنظام تقسيم البتات ، ويمكنها معالجة بيانات بأطوال متغيرة. يبلغ تردد تشغيل المصفوفة 10 ميجاهرتز. تم دمج حالات ناقل البيانات لجميع وحدات المعالجة البالغ عددها 16384 وحدة في شجرة من عناصر منطقية من نوع "أو الشاملة" ، حيث استُخدم خرجها الوحيد في وحدة التحكم بالمصفوفة لإجراء عمليات مثل إيجاد القيمة القصوى أو الدنيا للمصفوفة بالتوازي. يتحكم سجل في كل وحدة معالجة في إخفاء العمليات - حيث تُنفذ العمليات المقنعة فقط على وحدات المعالجة التي تم ضبط بت هذا السجل فيها. 

تقوم وحدة التحكم بالمصفوفة (ACU) ببث الأوامر وعناوين الذاكرة إلى جميع وحدات المعالجة (PEs) في وحدة المصفوفة، وتستقبل بتات الحالة منها. كما تقوم بعمليات إدارية مثل التحكم في الحلقات واستدعاء البرامج الفرعية. يُخزَّن رمز برنامج التطبيق في ذاكرة وحدة التحكم بالمصفوفة، حيث تُنفِّذ الوحدة الأجزاء العددية من البرنامج، ثم تُرتِّب التعليمات المتوازية للمصفوفة في قائمة انتظار. وتتحكم أيضًا في نقل البيانات بين وحدات المعالجة، وبين وحدة المصفوفة وذاكرة التخزين المؤقت.

كانت ذاكرة التخزين المؤقت عبارة عن  كتلة ذاكرة بسعة 32 ميجابايت لتخزين بيانات وحدة المصفوفة مؤقتًا. وقد كانت مفيدة لأن وحدات المعالجة (PEs) نفسها لم تكن تحتوي إلا على 2  ميجابايت فقط من الذاكرة (1024 بت لكل وحدة معالجة)، ولأنها وفرت معدل نقل بيانات أعلى من اتصال المعالج المضيف (80 ميجابايت/ثانية مقابل 5 ميجابايت/ثانية). كما وفرت ذاكرة التخزين المؤقت ميزات لمعالجة البيانات مثل "إعادة ترتيب البيانات" (إعادة ترتيب البيانات الموجهة بالبايت أو الكلمات من المصفوفة) والوصول متعدد الأبعاد إلى المصفوفة. وكانت البيانات تُنقل بين ذاكرة التخزين المؤقت والمصفوفة عبر 128 خطًا متوازيًا.

كان المعالج المضيف عبارة عن حاسوب أمامي يقوم بتحميل البرامج والبيانات إلى معالج MPP، ويوفر أدوات تطوير البرمجيات وإمكانية الوصول الشبكي إليه. كان المعالج المضيف الأصلي من طراز PDP-11 ، والذي سرعان ما استُبدل بمعالج VAX-11/780 متصل بمعالج MPP عبر قناة DR-780. كان معالج VAX يعمل بنظام التشغيل VMS ، ومبرمج بلغة MPP Pascal.

كانت سرعة الحوسبة الخام للعمليات الحسابية الأساسية على MPP كما يلي:

• ICL DAP
• آلة اتصال آلات التفكير
• ماسبار
• مجموعة بيوولف
• بارسايتك
• سوبرينوم

• فيشر، جيمس ر.؛ شركة جوديير للفضاء (1987). "الملحق ب. ملخص فني" . آفاق الحوسبة العلمية المتوازية الضخمة . الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء، مكتب المعلومات العلمية والتقنية. الصفحات 289-294 . تاريخ الاطلاع: 11 يونيو 2012 . 
• باتشر، ك. إي. (1 سبتمبر 1980). "تصميم معالج متوازي ضخم". معاملات IEEE في الحوسبة . C-29 (9): 836-840 . doi : 10.1109/TC.1980.1675684 . S2CID 13351618 . 
• باتشر، كين (1998). "نظرة استرجاعية: بنية معالج متوازي ضخم" . 25 عامًا من الندوات الدولية حول هندسة الحاسوب (أوراق مختارة) . وقائع مؤتمر ISCA '98: 25 عامًا من الندوات الدولية حول هندسة الحاسوب. الصفحات 15-16 . doi : 10.1145/285930.285937 . ISBN  978-1581130584. S2CID 1875609 . 
• جيه إل بوتر (محرر). (1986). معالج متوازي ضخم . [سلسلة]: مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. رقم ISBN 9780262661799.
• نيل بويد كوليتي، "معالجة الصور على مصفوفات تشبه MPP"، أطروحة دكتوراه، قسم علوم الحاسوب، جامعة إلينوي في أوربانا-شامبين، 1983.
• إفستراتيوس ج. غالوبولوس؛ سكوت د. ماك إيوان (1983). تجارب عددية باستخدام المعالج المتوازي الضخم . قسم علوم الحاسوب، جامعة إلينوي في أوربانا-شامبين . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 يونيو 2012 .
• غالوبولوس، إي جيه (يوليو 1985). "المعالج المتوازي الضخم لمسائل ديناميكا الموائع". مجلة اتصالات الفيزياء الحاسوبية . 37 ( 1-3 ): 311-315 . رمز Bibcode : 1985CoPhC..37..311G . doi : 10.1016/0010-4655(85)90167-5 .
• إي. غالوبولوس، د. كوبيتزكي، س. ماك إيوان، د. ل. سلوتنيك، و أ. سبراي، "تطوير ومحاكاة برامج المعالجة المتوازية الضخمة". في كتاب "المعالج المتوازي الضخم"، تحرير ج. ل. بوتر، الصفحات  276-290، مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، 1985
• توم هينكل. "معالجة MPP لبيانات الأقمار الصناعية؛ حاسوب عملاق يدعي أسرع معدل إدخال/إخراج في العالم"، Computerworld ، 13 فبراير 1984، ص  99.
• إريك ج. ليرنر. "العديد من المعالجات تجعل العمل سهلاً"، مجلة الفضاء الأمريكية ، فبراير 1986، ص  50.

• تود كوشنر، أنجيلا وو، أزرييل روزنفيلد، "معالجة الصور على MPP"، التعرف على الأنماط - PR، المجلد 15، العدد 3، الصفحات  121-130، 1982