Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/NEC/M19820616Elc048.shtml

«Миниатюризация» крупнейшего компьютера благодаря оригинальной базе данных

Чарлз Л. Коэн (Charles L. Cohen)
Токийское бюро Electronics

Charles L. Cohen. Data base "shrinks" biggest computer, pp. 100, 102.

Японская фирма NEC разработала базу данных Data-710, которая позволяет использовать ее гигантскую ЭВМ ACOS 1000 как личный компьютер или машину среднего класса с программированием на том же языке. Такая многоцелевая база данных имеет трехуровневую иерархию (личная, группы пользователей и центральная), с ней можно работать в режиме разделения времени.

Принято считать, что самым слабым местом генерального плана Японии по борьбе за доминирующее положение в области вычислительной техники являются программные средства. Бытует мнение, что японцы хорошо копируют чужие достижения, однако слабы с точки зрения собственных изобретений; другими словами, в сфере программного обеспечения своих машин они зависят от США и других стран.

Однако фирме Nippon Electric Co. (NEC) удалось в какой-то мере изменить подобное представление. Фирма еще раз подтвердила свою веру в структуру как аппаратных, так и программных средств своей старшей модели 1000 системы ACOS, выпустив уменьшенный, но почти идентичный ей вариант, модель 850; в то же время фирма NEC разработала базу данных Data-710. Эта многоцелевая база данных, рассчитанная на режим разделения времени, дает пользователю возможность использовать модели 1000 и 850 в качестве личных компьютеров, включенных в систему, или центральных процессоров большой базы данных, используя при этом тот же язык. В результате с самым крупным в мире компьютером, моделью 1000, можно работать как с малой машиной.

Data-710 позволяет одни и то же данные хранить раздельно для трех категорий пользователей — как часть личной базы данных, базы данных группы пользователей и центральной базы данных. Первая предназначается для относительно малых файлов, которые или используются строго как индивидуальные, или компилируются, или структура которых в дальнейшем может изменяться. Вторая ориентирована на относительно стабильные структуры файлов, доступ к которым разрешается только для некоторой определенной группы пользователей. И наконец, в центральной базе данных хранятся относительно большие файлы, которые открыты для всех пользователей, особенно работающих с коммерческими базами данных. Пользователям необходимо научиться управлять только одной из этих баз данных, после чего они смогут работать со всеми тремя категориями и любыми типами данных.

Каждая база данных содержит множество наборов записей, каждый из которых в свою очередь содержит множество записей. Важной характеристикой базы данных 710 является то, что она предусматривает использование так называемых общих описаний для получения виртуальной копии данных с желаемой логической структурой. Например, требуемые данные из двух или более наборов записей можно виртуа-лизировать таким образом, что они будут выглядеть как более крупный набор записей, имеющий форму, нужную пользователю.

Система Data-710 — это диалоговый язык, который осуществляет руководство работой пользователя при выполнении процедур, необходимых для операций с базами данных. Однако на случай, когда подобная процедура кажется чрезмерно сложной, в систему включены также три описательных языка: описания записей, общих описаний и язык описания входного формата загружаемых данных.

Хотя система Data-710 может использоваться самостоятельно, она также способна выполнять функции ядра, вокруг которого строятся системы обработки и редактирования. Например, система статистического анализа могла бы включать терминалы и программные средства для сбора данных, редактирования и обработки информации, анализа и оценки, обновления.

Все крупные компьютеры фирмы NEC, работающие под управлением операционной системы OS-6, могут использовать эту базу данных при ежемесячной арендной плате 1400 долл. Прикладные программы предоставляются за особую плату—свыше 400 долл./мес. Пользовате ли могут также писать программы на Фортране или Коболе. Кроме того, фирма планирует разработать версию базы данных для менее крупных компьютеров, работающих под управлением операционной системы OS-4.

Новая машина. Наряду с выпуском базы данных Data-710 фирма NEC завершила создание своей серии крупных компьютеров моделью 850. Подобно 1000, она предназначается для многопроцессорных комплексов, содержащих до четырех центральных процессоров. Быстродействие модели 850 составляет 8 млн. инструкция/с против 15 млн. для модели 1000 в однопроцессорной конфигурации, поэтому вместо одного или двух процессоров модели 1000 можно использовать несколько процессоров модели 850 для получения той же производительности при меньшей степени риска отказа комплекса в целом.

Использование нескольких процессоров меньшей мощности не приводит к потере памяти для пользователя, поскольку оба процессора предусматривают прямую адресацию памяти объемом до 1 Гбайт, предоставляя каждому пользователю область памяти 16 Гбайт — по сравнению максимум с 2 Гбайт для новейшего компьютера 3081 фирмы IBM. Более того, с увеличением числа процессоров перегрузка операционной системы возрастает весьма незначительно, что позволяет в комплексе, содержащем четыре ЦП модели 850, достигнуть быстродействия, в 3,6 раза превышающего быстродействие одного ЦП.

Йосиаки Исии, первый вице-президент и директор фирмы NEC, утверждает, что им не приходится действовать с оглядкой на корпорацию IBM, что требовалось бы, если бы их система была совместимой с машинами IBM. Исии говорит, что фирма IBM фактически одобрила нововведения NEC, так как в дальнейшем пошла тем же путем, — включая значительно расширенную область памяти, кэш-память дисковых накопителей, динамические каналы и многокристальные корпуса с керамическими подложками. Он подчеркивает, что его фирма уже приняла заказ на изготовление четырехпроцессорной модели 1000 с быстродействием 54 млн. инструкция/с.

Кроме того, применяется двумерная адресация памяти, с организацией как страниц, так и сегментов переменного размера, — по сравнению только со страничной организацией памяти в машинах IBM. Защита предусматривается также на уровне сегментов, максимальный размер которых составляет 1 Гбайт. Разработчики выбрали длину байта, равную 9 бит, что дает программистам, работающим на Фортране, 72-бит длину слова двойной точности против 64 бит для компьютеров IBM без всяких дополнительных затрат, поскольку, как указывают специалисты фирмы NEC, ее устройства памяти с 9-бит байтами стоят в расчете на 1 мбайт дешевле, чем устройства памяти IBM с 8-бит байтами.

Фирма NEC раньше, чем IBM, предложила кэш-память для дисков, причем разместила ее в основной ЭВМ, где она может коллективно использоваться всеми дисками, что более эффективно, чем размещение кэш-памяти в индивидуальных контроллерах по способу IBM. Каналы ввода-вывода также являются разделяемыми для большей универсальности. Независимо от числа процессоров модель 850 может иметь основную память емкостью от 8 до 40 Мбайт, кэш-память дисков до 16 Мбайт и от 5 до 52 каналов ввода-вывода. Максимальная скорость передачи данных составляет 80 Мбайт/с.

Однако в системе не все ресурсы коллективного пользования. В каждом процессоре имеется собственная быстродействующая кэш-память емкостью 32 кбайт, и интегральный матричный процессор также непосредственно связан с индивидуальными процессорами, а не подключается к ним через каналы ввода-вывода, как присоединяемые матричные процессоры IBM.

Такехико Иноуэ, управляющий отделом маркетинга и планирования в плановом управлении по производству ЭВМ фирмы NEC, говорит, что применение матричного процессора повышает быстродействие ЦП в лучшем случае в пять раз. Согласно его оценке, производительность системы при выполнении скалярных вычислений составляет примерно четвертую часть производительности машины Cray-1, однако векторные вычисления выполняются приблизительно в пять раз медленнее, чем на этом американском суперкомпьютере.

Фирма NEC впервые применила многокристальные гибридные БИС на многослойных керамических подложках в своей модели 800, которая начала поставляться в декабре 1977г. Аналогичные электронные средства корпорация IBM начала применять в компьютере 4331, первые поставки которого начались в июне 1979г., говорит Иноуэ. С тех пор фирма NEC переработала данную технологию в трехмерную конструкцию: до 60 кристаллов токовой логики монтируется на каждой из керамических подложек размером 80*80 мм, четыре из них устанавливаются на плате, до 37 таких плат монтируется на основной плате, образуя законченный блок.

Несмотря на все эти сложности, модель 850 предоставляется за месячную арендную плату 80 тыс. долл., из которых около 6500 долл. приходится на программное обеспечение, включая базу данных с языковыми средствами и утилитами. Аппаратные средства включают центральную вычислительную часть с основной памятью 8 Мбайт (где байт — это 9 бит), реализованной на приборах емкостью 64К, два пульта управления, шесть дисковых накопителей емкостью по 635 Мбайт, четыре накопителя на магнитной ленте со скоростями обмена 1250 кбайт/с, один принтер с японским шрифтом, позволяющий печатать свыше 8000 иероглифов, один принтер с латинским алфавитом и знаками японской слоговой азбуки, одно устройство ввода перфокарт и связной контроллер, поставляемый за дополнительную плату.

Полная свобода принятия технических решений, независимых от IBM, дала фирме NEC возможность убедиться в том, что она пошла по верному пути, выбрав технологию построения крупных ЭВМ, полностью несовместимых с компьютерами IBM. Фактически у фирмы NEC имеются две взаимно несовместимые архитектуры, с отдельными операционными системами, которые перекрываются в области компьютеров среднего класса. Фирма NEC выпускает серию современных мощных 36-разрядных машин, которые имеют набор также 32-бит и 32-байт инструкций, причем старшей моделью этой серии является компьютер ACOS 650 с быстродействием 3,1 млн. инструкция/с. Старшей ЭВМ серии 32-разрядных машин является модель 750 с быстродействием 6 млн. инструкция/с. Иноуэ утверждает, что применение двух различных архитектур предпочтительнее использования единой архитектуры при различных операционных системах.

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 55, No.12 (642), 1982г - пер. с англ. М.: Мир, 1982, стр.85

Electronics Vol.55 No.12 June 16, 1982 A McGraw-Hill Publication

Charles L. Cohen. Data base "shrinks" biggest computer, pp. 100, 102.

Раздел: СООБЩЕНИЯ

Тема:     Компьютеры





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/NEC/M19820616Elc048.shtml