Транспютър APS48

Eкспонат на Amuseum

Дата на включване в каталога: 14 септември 2025
Статия: 24 септември 2025

Музеят получи дарение, вероятно единствената останала в България транспютърна работна станция. Състоянието ѝ е отлично, напълно комплектна, подлежи на възстановяване до рабетещо състояние. За историята на транспютъра може да прочетете подробно тук.

По спомени на акад. Кирил Боянов, в периода около 1987-1990 е взето решение за производството на суперкомпютри, в това число и транспютърни системи, базирани на чипове Inmos. Паралелно със създаването на суперкомпютъра Изот 1014 (ЕС 2709) са проектирани и произведени няколко станции с различен брой транспютри - 2, 4, 8, както и нашия експонат с 48 броя. Две от машините са продадени на института "Курчатов" в Москва, за диагностика на ядрени реактори. По спомени на дарителя на машината, много сме впечатлили руснаците, защото задача, която техните компютри са решавали повече от седмица, транспютърът решил за 15 минути. Втората машина е инсталирана в Съветската Академия на Науките за изследвания в областта на невронните мрежи.
Други машини са внедрени в България, едната от тях във военните заводи в Казанлък.

Намерих описание на системата в книгата на акад. Боянов "Щрихи от развитието на изчислителната техника в България". Там е публикувана рекламна листовка на нашия експонат на английски език, предназначена за щатския пазар и произведена през 1989г. Цитирам листовката:

"APS 48 РАБОТНА СТАНЦИЯ ЗА ПАРАЛЕЛНО ОБРАБОТВАНЕ

Усъвършенствани паралелни системи — преконфигурируема процесорна мощ
През последните години търсенето на изчислителна мощ и алгоритмичното разнообразие на приложенията, които трябва да се решават от универсални компютри, представляват предизвикателство за дизайнерите.

Високопаралелните компютърни архитектури са решението за изпълнение на задачи, изискващи интензивни изчисления. Изчислителната мощност, постижима чрез паралелна обработка, обаче трябва да бъде комбинирана с възможността за преконфигуриране на топологията на те структура, за да се осигури плавно разширяем набор от функции. Разширените паралелни системи (APS) комбинират паралелна обработка с преконфигурируема топология, за да покрият широк спектър от приложения.

Транспютърът се използва като основен микропроцесорен елемент за изграждане на мултипроцесорни структури. С локалната си памет, вградена плаваща точка, четири комуникационни канала и паралелния си програмен език Occam, транспютърът е един от най-подходящите микропроцесори за паралелни системи. Архитектурата на транспютъра позволява модулен дизайн на големи мрежи с до няколко хиляди процесорни възли.

Използвайки технологията Transputer, семейството APS предлага изчислителна среда с мрежова структура, лесно преконфигурируема според характеристиките на задачата на приложението. Изчислителната среда се състои от набор от изчислителни възли, а паралелизмът може лесно да се мащабира чрез добавяне на допълнителни модули с висока производителност.

Семейството APS - от персонални компютри до суперкомпютри 
Семейството APS включва персонални компютри, работни станции, мини-суперкомпютри и суперкомпютри. Всички модели са силно паралелни системи, като персоналните компютри имат от един до 16 възела, работните станции - от 16 до 10 възела, мини-суперкомпютрите - от 64 до 256, а суперкомпютрите - от 512 до 1024. 

Използваната форма на модулност е позволила разработването на цяла гама от програмно съвместими машини, започвайки от система с една платка. Производителността варира от няколко милиона до няколко милиарда операции в секунда. 

Програмируема реконфигурация на мрежовата топология е осигурена за всички модели от семейството APS. Процесорните възли и хост компютърът комуникират чрез програмируеми превключватели. 

Цялото семейство има възходяща софтуерна съвместимост, тъй като използваните езици и операционна система са общи за всички модели. Следователно приложният софтуер е преносим от по-малки към по-големи системи. 

Тестовете за производителност, проведени с различни конфигурации на моделите, показват големия потенциал на семейството APS за решаване на големи класове от различни проблеми. Високата производителност и надеждност на дизайна на системата APS я правят много конкурентна на съществуващите системи, използвани в научни приложения.

Работна станция APS 48 
Моделът от нисък клас APS 48 е в класа на работните станции и разполага със следните устройства: процесорен блок, комутационен блок, система I/O (вход/изход), блок за управление на конфигурацията и вграден хост. 

Процесорният блок е модулно разширяема подсистема, включваща до 32 транспютърни възела с 2 Мегабайта локална памет на възел. 

Блокът за управление на конфигурацията осигурява потребителски дефинирана свързаност за каналите на всички устройства в системата. Състои се от 96x96 комутационен масив, управляван от мониторна платка и осигурява пълна свързаност за всички възли в работната станция. 

I/O системата също е модулна и се състои от подсистема за дискови файлове, подсистема за видеомонитор, подсистема за цифрова обработка на сигнали и специални I/O модули. Подсистемата за дискови файлове осигурява 320 Мегабайта масово съхранение с ефективна скорост на дисковия I/O от 20 Мегабита/сек. Предлагат се две версии: едната е базирана на ST506 адаптер, а другата е базирана на SCSI адаптер и дискови устройства с вградени контролери. 

Подсистемата за видеомонитор предлага два алтернативни контролера с резолюция 512x512 пиксела или 1024x1024 до 1536x1024 пиксела. Видеоконтролерите се намират на една платка с два отделни масива памет: стандартна локална памет и бърза видео RAM с два порта. 

Подсистемата за цифрова обработка на сигнали (DSP) извършва първична обработка на сигнали и изображения. Всеки от двата конвейера от четири A100 процесора може да изчислява до 20 кадъра в секунда, с 512x512 пиксела на кадър. 

Вграденият PC/AT съвместим хост компютър управлява изчислителната мрежа от паралелно работещи транспютри. Той е свързан с контролните секции на отделните възли. Хост компютърът следи потока от информация и управлява блока за динамично преконфигуриране на паралелната система. Хостът също така предоставя потребителския интерфейс и Ethernet LAN връзката с други конвенционални високопроизводителни компютри и работни станции. Резервно съхранение е налично на 60 Мегабайта касета с лента. 

Системен софтуер за APS 48 
APS 48 е проектиран да се поддържа от съществуващ системен софтуер за паралелни компютри. Могат да се използват следните софтуерни пакети: системата за разработка на транспютри Inmos, операционната система Helios и компилатори за паралелни езици. 

Системата за разработка на транспютри се използва за писане и дебъгване на паралелни програми. Тя работи под управлението на MS DOS. 

Разпределената операционна система Helios е многозадачна и поддържа изпълнението на паралелни потребителски програми на един транспютър или в мрежа от взаимосвързани транспютри. 

За системата за разработка и операционната система са налични компилатори FORTRAN, PASCAL, PROLOG и C. Наред със стандартните функции, тези езици са допълнени с разширения за писане на паралелни програми. 

Приложен софтуер 
Наличната изчислителна мощност и възможността за динамично преконфигуриране на мрежата правят семейството APS подходящо за решаване на големи класове разнообразни приложни проблеми. Разработват се програмни системи, обхващащи следните области: 

Изчислителна механика.
Използвайки технологията за моделиране с крайни елементи, семейството APS може ефективно да решава проблеми в структурния анализ, динамиката на флуидите и аеродинамиката. Използват се стандартни, нелинейни, 3D и динамични модели. 

Математика.
Библиотеки за решаване на векторни и сложни проблеми и алгоритми, предназначени за паралелно изпълнение на научни и инженерни изчисления. 

Приложна графика.
Софтуерни пакети за 2D и 3D графика в CAD/CAM системи. Използват се графични стандарти като GKS и X-Windows. 

Обработка на данни.
Софтуерни пакети за обработка на изображения, компютърна томография, прогнозиране и други области, където обработката на символи се комбинира с интензивно числено обработване."

Край на цитата

Ако разполагате с повече информация за този експонат, моля споделете с музея тук.