NEC SX

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
سيارة SX-5 معروضة في حديقة التكنولوجيا الأسترالية

يشير مصطلح NEC SX إلى سلسلة من الحواسيب العملاقة المتجهة التي صممتها وصنعتها وسوّقتها شركة NEC . تتميز هذه السلسلة بكونها أول حاسوب يتجاوز 1 جيجا فلوب، [ 1 ] [ 2 ] بالإضافة إلى كونها أسرع حاسوب عملاق في العالم بين عامي 1992-1993 و2002-2004. [ 3 ] أما الطراز الحالي، اعتبارًا من عام 2018، فهو SX-Aurora TSUBASA .

تاريخ

أُعلن عن أول طرازين، SX-1 وSX-2، في أبريل 1983، وطُرحا في الأسواق عام 1985. [ 2 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] وكان SX-2 أول حاسوب يتجاوز 1 جيجا فلوبس (FLOPS). [ 1 ] [ 2 ] أما SX-1 وSX-1E فكانا طرازين أقل قوةً قدمتهما شركة NEC.

أُعلن عن جهاز SX-3 في عام 1989، [ 7 ] [ 8 ] وبدأ شحنه في عام 1990. [ 6 ] يتيح SX-3 الحوسبة المتوازية باستخدام كلٍ من SIMD و MIMD . [ 9 ] كما انتقل من نظام التشغيل SX-OS القائم على ACOS-4 إلى نظام التشغيل SUPER-UX القائم على AT&T System V UNIX . [ 6 ] في عام 1992، أُعلن عن نسخة مُحسّنة منه، وهي SX-3R. [ 6 ] وكان طراز SX-3/44 أسرع حاسوب في العالم بين عامي 1992 و1993 ضمن قائمة TOP500 . احتوت على دوائر متكاملة واسعة النطاق (LSI) تضم كل منها 20,000 بوابة، مع زمن تأخير لكل بوابة يبلغ 70 بيكو ثانية. ويمكنها استيعاب 4 معالجات حسابية، مع إمكانية مشاركة الذاكرة الرئيسية نفسها بين 4 منها، بالإضافة إلى عدة معالجات لتحقيق أداء يصل إلى 22 جيجا فلوبس، مع أداء 1.37 جيجا فلوبس للمعالج الواحد. وتم دمج 100 دائرة متكاملة واسعة النطاق في وحدة متعددة الرقائق، مما يوفر مليوني بوابة لكل وحدة. وكانت الوحدات تُبرّد بالماء. [ 10 ]

أُعلن عن سلسلة SX-4 في عام 1994، وبدأ شحنها لأول مرة في عام 1995. [ 6 ] كان SX-4 أول حاسوب فائق يحقق أداءً يصل إلى 1 تيرافلوب (TFLOPS). [ 11 ] منذ SX-4، تُبنى الحواسيب الفائقة من سلسلة SX بطريقة متوازية مزدوجة. حيث تُرتّب عدة وحدات معالجة مركزية (CPUs) في عقدة معالجة متجهة متوازية . ثم تُثبّت هذه العقد في ترتيب SMP منتظم .

تم الإعلان عن جهاز SX-5 وشحنه في عام 1998، [ 6 ] وتبعه جهاز SX-6 في عام 2001، وجهاز SX-7 في عام 2002. [ 12 ] ابتداءً من عام 2001، قامت شركة Cray بتسويق جهازي SX-5 وSX-6 حصريًا في الولايات المتحدة، وبشكل غير حصري في أماكن أخرى لفترة قصيرة.

كان جهاز محاكاة الأرض ، المبني من وحدات SX-6 ، أسرع حاسوب فائق في الفترة من يونيو 2002 إلى يونيو 2004 على معيار LINPACK ، حيث حقق 35.86 تيرافلوب . [ 3 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] تم طرح وحدة SX-9 في عام 2007 وتوقف إنتاجها في عام 2015. [ 16 ]

كان تاداشي واتانابي المصمم الرئيسي لشركة NEC لمعظم أنظمة الحواسيب العملاقة SX. [ 17 ] وقد حصل على جائزة إيكرت-ماوكلي عام 1998 وجائزة سيمور كراي لهندسة الحاسوب عام 2006 تقديراً لهذا العمل .

الأجهزة

بنية وحدة المعالجة المركزية

يُعدّ محرك NEC SX Vector Engine (VE) معالجًا متجهيًا ، ويحتوي كل نواة VE على وحدة معالجة قياسية (SPU) تضم 64 سجلًا قياسيًا سعة كل منها 64 بت، ووحدة معالجة متجهية (VPU) تضم 64 سجلًا متجهيًا (تصل سعتها إلى 256 بت في معالج SX-Aurora TSUBASA ). تُنفّذ وحدة المعالجة القياسية (SPU) في مكوناتها المادية تنسيق الفاصلة العائمة رباعي الدقة الخاص بمعيار IEEE 754 ، ويبلغ طول كل تعليمة 64 بت. [ 18 ]

أنظمة SX

يحتوي كل نظام على نماذج متعددة، ويُبين الجدول التالي أقوى نسخة من كل نظام. كما أن بعض الأنظمة لها إصدارات مُعدّلة، يُشار إليها بحرف لاحق.

أنظمة SX أحادية العقدة
نظاممقدمةالحد الأقصى لوحدات المعالجة المركزيةذروة أداء وحدة المعالجة المركزية بدقة مزدوجة (جي فلوبس)ذروة النظام GFLOPSالحد الأقصى للذاكرة الرئيسيةعرض النطاق الترددي لذاكرة النظام (جيجابايت/ثانية)عرض النطاق الترددي للذاكرة لكل وحدة معالجة مركزية (جيجابايت/ثانية)
SX-1E [ 5 ] [ 6 ] [ 12 ]198310.325 [ 19 ]128 ميجابايت
SX-1 [ 5 ] [ 12 ]1983 [ 6 ] [ 12 ]10.570 [ 6 ] / 0.650 [ 19 ]256 ميجابايت
SX-2 [ 5 ] [ 12 ]1983 [ 6 ] [ 12 ]11.3 [ 6 ]1.3 [ 12 ]256 ميجابايت [ 6 ]1111
SX-3 [ 7 ] [ 8 ]1990 [ 12 ]4 [ 7 ] [ 6 ]5.5 [ 8 ] [ 12 ]22 [ 7 ] [ 12 ]2 جيجابايت [ 7 ]4422
SX-3R1992
SX-4 [ 12 ]1994 [ 20 ] [ 12 ]3226416 جيجابايت51216
SX-5 [ 12 ]1998 [ 12 ]168 [ 12 ]128128 جيجابايت102464
SX-6 [ 12 ]2001 [ 12 ]88 [ 12 ]6464 جيجابايت25632
SX-6i2001 [ 12 ]18 جيجابايت
SX-7 [ 12 ]2002 [ 12 ]328.83282256 جيجابايت112935.3
SX-8 [ 17 ] [ 12 ]2004 [ 17 ] [ 12 ]816 [ 12 ]128128 جيجابايت51264
SX-8i200532 جيجابايت
SX-8R2006835.2281.6256 جيجابايت563.270.4
SX-9 [ 12 ]200716102.4 [ 12 ]16381 تيرابايت4096256
SX-ACE201312562561 تيرابايت256256
إس إكس- أورورا تسوباسا201782450196008×48 جيجابايت8×12001200
SX-Aurora TSUBASA Type 20202183070245608×48 جيجابايت8×15301530
أنظمة SX متعددة العقد
SX-4SX-4ASX-5SX-6SX-8SX-8RSX-9SX-ACE
الحد الأقصى للعقد161632128512512512512
الحد الأقصى لوحدات المعالجة المركزية5122565121024409640968192512
ذروة تيرافلوبس10.54865140.8839131
الحد الأقصى للذاكرة الرئيسية256  جيجابايت512  جيجابايت4  تيرابايت8  تيرابايت64  تيرابايت128  تيرابايت512  تيرابايت32  تيرابايت
إجمالي عرض النطاق الترددي للذاكرة (تيرابايت/ثانية)843232131281.62048131

بيئة البرمجيات

نظام التشغيل

كان جهازا SX-1 وSX-2 يعملان بنظام التشغيل SX-OS المبني على ACOS-4 . أما أجهزة SX-3 وما بعدها فتعمل بنظام التشغيل SUPER-UX ؛ بينما يعمل جهاز محاكاة الأرض بنسخة مخصصة من هذا النظام.

المترجمون

يأتي نظام SUPER-UX مزودًا بمترجمات للغتين Fortran و C++ . كما طورت شركة Cray مترجمًا للغة Ada وهو متاح كخيار إضافي.

برمجة

تتوفر بعض التطبيقات المتخصصة من خلال شركة NEC، ولكن بشكل عام، يُتوقع من العملاء تطوير معظم برامجهم الخاصة. بالإضافة إلى التطبيقات التجارية، هناك مجموعة واسعة من البرامج المجانية لبيئة UNIX، والتي يمكن تجميعها وتشغيلها على نظام SUPER-UX، مثل Emacs و Vim . كما تتوفر نسخة من GCC لهذا النظام.

إس إكس- أورورا تسوباسا

تعمل بطاقة SX-Aurora TSUBASA PCIe على جهاز يعمل بنظام لينكس ، وهو المضيف المتجه (VH)، الذي يوفر خدمات نظام التشغيل لمحرك المتجهات (VE). [ 21 ] يعمل نظام التشغيل VEOS الخاص بمحرك المتجهات في مساحة المستخدم على المضيف المتجه. يمكن للتطبيقات المُجمَّعة لمحرك المتجهات استخدام جميع استدعاءات نظام لينكس تقريبًا، حيث يتم توجيهها وتنفيذها بشفافية على المضيف المتجه. مكونات نظام التشغيل VEOS مرخصة بموجب رخصة جنو العمومية العامة .

مراجع

  1. 1 2 واتانابي، تاداشي (1990). "الهندسة المعمارية المتقدمة وتقنية الحاسوب العملاق NEC SX-3". الحوسبة الفائقة . المجلد  62. الصفحات 119-128 . doi : 10.1007/978-3-642-75771-6_8 . ISBN  978-3-642-75773-0.
  2. 1 2 3 "NEC SX-1، SX-2" . متحف حاسوب IPSJ . جمعية معالجة المعلومات في اليابان . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 أغسطس 2018 .
  3. ١ ٢ "محاكي الأرض: مركز محاكاة الأرض | أفضل ٥٠٠ موقع حاسوب فائق" . www.top500.org . مؤرشف من الأصل في ٢ أكتوبر ٢٠١٩. تم الاطلاع عليه في ٢٥ أغسطس ٢٠١٨ .
  4. ↑ أوتشيدا، كييتشيرو؛ إيتو، ميكيو (يوليو 1985). "معالجات المتجهات عالية السرعة في اليابان". اتصالات فيزياء الحاسوب . 37 ( 1-3 ): 7-13 . Bibcode : 1985CoPhC..37....7U . doi : 10.1016/0010-4655(85)90131-6 .
  5. 1 2 3 4 واتانابي، تاداشي (يوليو 1987). "بنية وأداء نظام الحاسوب العملاق NEC SX". الحوسبة المتوازية . 5 ( 1-2 ): 247-255 . doi : 10.1016/0167-8191(87)90021-4 .
  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 أوياناغي، يوشيو (ديسمبر 1999). "تطوير الحواسيب العملاقة في اليابان: الأجهزة والبرمجيات". الحوسبة المتوازية . 25 ( 13-14 ): 1545-1567 . doi : 10.1016/S0167-8191(99)00084-8 .
  7. 1 2 3 4 5 واتانابي، تاداشي (1993). "نظام الحاسوب العملاق NEC SX-3". الحواسيب العملاقة وأداؤها في ديناميكا الموائع الحسابية . المجلد 37. الصفحات 63-75 . doi : 10.1007/978-3-322-87863-2_4 . ISBN   978-3-528-07637-5.
  8. 1 2 3 واتانابي، ت.؛ ماتسوموتو، هـ.؛ تانينباوم، ب.د. (1 أغسطس 1989). "تقنية الأجهزة وبنية نظام الحاسوب العملاق NEC SX-3/SX-X". وقائع مؤتمر ACM/IEEE للحوسبة الفائقة لعام 1989. الصفحات 842-846 . doi : 10.1145/76263.1379809 (غير نشط في 1 يوليو 2025). {{cite book}}: صيانة CS1: رقم التعريف الرقمي غير نشط اعتبارًا من يوليو 2025 ( رابط )
  9. ↑ إيوايا، أكيهيرو؛ واتانابي، تاداشي (سبتمبر 1991). "ميزة المعالجة المتوازية لنظام الحاسوب العملاق NEC Sx-3". المجلة الدولية للحوسبة عالية السرعة . 03 (3n04): 187-197 . doi : 10.1142/S0129053391000085 .
  10. ↑ "متحف سلسلة SX-3 للحاسوب" .
  11. ↑ "【NEC】SX-4" . متحف حاسوب IPSJ . جمعية معالجة المعلومات في اليابان . تاريخ الاسترجاع: 25-08-2025 .
  12. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 نيشيكاوا، تاكيشي (2008). "مفهوم تطوير الحاسوب العملاق SX-9" ( ملف PDF) . مجلة NEC التقنية . 3 (4) . تاريخ الاسترجاع: 25 أغسطس 2018 .
  13. ↑ "محاكي الأرض - أفضل 500 موقع حاسوب فائق" . www.top500.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2018 .
  14. ^ هاباتا، س. يوكوكاوا، م؛ كيتاواكي، إس (2003). “نظام محاكاة الأرض” (PDF) . إن إي سي للأبحاث والتطوير . 44 (1): 21 – 26 . تم الاسترجاع في 25 أغسطس 2018 .
  15. ^ هاباتا، شينيتشي. أوميزاوا، كازوهيكو؛ يوكوكاوا، ميتسو؛ كيتاواكي ، شيجموني (ديسمبر 2004). “نظام أجهزة جهاز محاكاة الأرض”. الحوسبة المتوازية . 30 (12): 1287–1313 . دوى : 10.1016/j.parco.2004.09.004 .
  16. ^ "Sx-9: Hpc ソ リ ュ ー シ ョ ン| Nec" . مؤرشفة من الأصلي بتاريخ 2020-12-06 . تم الاسترجاع 2020-04-08 .
  17. 1 2 3 تاجايا، ساتورو؛ نيشيدا، ماساتو؛ هاجيوارا، تاكاشي؛ ياناجاوا، تاكاشي؛ يوكويا، يوجي؛ تاكاهارا، هيروشي؛ ستادلر، يورغ. جالي مارتن. بيز، وولفجانج (2006). “نظام الكمبيوتر العملاق NEC SX-8 Vector”. الحوسبة عالية الأداء على أنظمة المتجهات . ص 3 – 24. دوى : 10.1007 / 3-540-35074-8_1 . رقم ISBN  978-3-540-29124-4.
  18. ↑ دليل بنية SX-Aurora TSUBASA، الإصدار 1.1 (ملف PDF) (تقرير فني). شركة NEC. 2018. تاريخ الاطلاع: 6 مايو 2025 .
  19. 1 2 دونغارا، جاك ج. (1988). "معيار LINPACK: شرح". الحوسبة الفائقة . سلسلة محاضرات في علوم الحاسوب. المجلد 297. الصفحات 456-474 . doi : 10.1007/3-540-18991-2_27 . ISBN   978-3-540-18991-6.
  20. ↑ هاموند، إس دبليو؛ لوفت، آر دي؛ تانينباوم، بي دي (1996). "البنية والتطبيق: أداء جهاز NEC SX-4 على مجموعة معايير NCAR" (ملف PDF) . الحوسبة الفائقة 96: وقائع مؤتمر ACM/IEEE للحوسبة الفائقة لعام 1996. doi : 10.1109 /SUPERC.1996.183527 (غير نشط في 1 يوليو 2025) . تم الاطلاع عليه في 25 أغسطس 2018 .{{cite book}}: صيانة CS1: رقم التعريف الرقمي غير نشط اعتبارًا من يوليو 2025 ( رابط )
  21. ↑ "محرك المتجهات NEC SX-Aurora TSUBASA" . www.nec.com . تاريخ الاسترجاع: 14 مارس 2018 .