Multiflow Computer, Inc. , fundada en abril de 1984 cerca de New Haven, Connecticut, EE . UU. , Era un fabricante y vendedor de hardware y software para minisupercomputadoras que incorporaba el estilo de diseño de VLIW . Multiflow, constituida en Delaware , finalizó sus operaciones en marzo de 1990, después de vender alrededor de 125 minisupercomputadoras VLIW en Estados Unidos , Europa y Japón .
Si bien el éxito comercial de Multiflow fue pequeño y de corta duración, su éxito técnico y la difusión de su tecnología y su gente tuvieron un gran efecto en el futuro de la informática y la industria informática. Las computadoras de Multiflow fueron posiblemente las más novedosas que se hayan vendido, programado y utilizado ampliamente como las computadoras convencionales. (Otras computadoras novedosas requerían una programación novedosa o representaban pasos más incrementales más allá de las computadoras existentes).
Junto con Cydrome , una empresa de minisupercomputadoras VLIW adjunta que tuvo menos éxito comercial, Multiflow demostró que el estilo de diseño de VLIW era práctico, una conclusión que sorprendió a muchos. Si bien sigue siendo controvertido, VLIW ha sido desde entonces una fuerza en los sistemas integrados de alto rendimiento y ha ido encontrando una lenta aceptación en la informática de propósito general.
Historia temprana
Raíces tecnológicas
El estilo de diseño VLIW (palabra de instrucción muy larga) fue propuesto por primera vez por Joseph A. (Josh) Fisher , profesor de informática de la Universidad de Yale , durante el período 1979-1981. VLIW fue motivado por un compilador de programación técnica, llamada huella de programación , que Fisher había desarrollado como un estudiante graduado en el Instituto Courant de Ciencias Matemáticas de la Universidad de Nueva York en 1978. Traza la programación, a diferencia de cualquier técnica compilador antes, expuesta cantidades significativas de instruction- paralelismo de nivel (ILP) en programas informáticos ordinarios, sin laboriosa codificación manual. Esto implicaba la practicidad de los procesadores para los que se podía confiar en el compilador para encontrar y especificar ILP.
VLIW fue propuesto por Fisher como una forma de construir procesadores paralelos de nivel de instrucción de propósito general que explotan ILP en un grado que hubiera sido impráctico usando lo que más tarde se llamaría hardware de control superescalar . En cambio, el compilador podría, de antemano, organizar el ILP para que el hardware lo lleve a cabo casi al mismo tiempo, comandado por instrucciones largas o un mecanismo similar. Si bien anteriormente hubo procesadores que lograron cantidades significativas de ILP, todos se habían basado en el código laboriosamente paralelizado a mano por el usuario, o en las rutinas de la biblioteca , y por lo tanto no eran computadoras de propósito general y no se ajustaban al paradigma VLIW .
La practicidad de la programación de trazas fue demostrada por un compilador construido en Yale por Fisher y tres de sus estudiantes de posgrado, John Ruttenberg, Alexandru Nicolau y especialmente John Ellis, cuya tesis doctoral sobre el compilador ganó el premio ACM Doctoral Dissertation Award en 1985. Animado por Su progreso en la compilación, el grupo de Fisher inició un esfuerzo de diseño de arquitectura y hardware llamado Proyecto ELI (Enormously Long Instructions).
Comienzos comerciales
ELI, que debía tener palabras de instrucción de 512 bits e iniciar entre 10 y 30 operaciones RISC por ciclo, nunca se construyó. En cambio, Fisher, Ruttenberg y John O'Donnell, que habían dirigido el proyecto de hardware ELI, iniciaron Multiflow en 1984 después de no interesar a ninguna de las principales empresas informáticas en asociarse en el proyecto ELI. Originalmente, Multiflow se convertiría en una división de la empresa de estaciones de trabajo Apollo Computer , pero finalmente buscó financiación de capital de riesgo y cerró su primera ronda de financiación en enero de 1985, cuando la empresa ya contaba con unos 20 empleados. Donald E. Eckdahl, ex director de la división informática de NCR , se incorporó a la empresa en 1985 como su director general .
Multiflow entregó sus primeras minisupercomputadoras VLIW en funcionamiento a principios de 1987 en tres sitios beta: Grumman Aircraft , Sikorsky Helicopter y el Supercomputer Research Center. Un Trace 14/200 se demostró al público en una conferencia de supercomputación en mayo de 1987 en Santa Clara, California .
Tecnología
Arquitectura innovadora
Las primeras computadoras de Multiflow se llamaron Trace 7/200 y Trace 14/200. El 7 / en el número de modelo de la computadora significaba que el procesador podía iniciar siete operaciones en cada ciclo, utilizando una instrucción de 256 bits compuesta por 7 operaciones de 32 bits y un campo de utilidad de 32 bits. Las 7 operaciones fueron 4 enteros / memoria , 2 flotantes y una rama . Los modelos 14 / tenían el doble de cada instrucción y, por lo tanto, palabras de instrucción de 512 bits de longitud. Como muchos procesadores orientados a la ciencia de su época, el Trace no tenía memoria caché tradicional .
Multiflow también anunció un modelo 28 / al principio, y finalmente estos se construyeron y se vendieron a unos pocos clientes. El 28 / tenía palabras de instrucción de 1024 bits. Tener programas ordinarios compilados para computadoras como estas fue sin duda revolucionario, ya que ninguna computadora anterior había ofrecido ILP compilado ni siquiera como el de los modelos 7 /. Los sistemas 28 / empujaron estos límites más allá de la concepción académica o industrial. Si bien solo unos pocos programas de clientes contenían suficiente ILP para mantener un 28 / ocupado, cuando lo hicieron, el rendimiento fue notable, ya que el procesador iniciaría cerca de las 28 operaciones en promedio.
Hardware
Cada ruta de datos de 7 procesadores comprendía una placa de unidad de control, una placa ALU de números enteros y una placa de coma flotante. El 14 / agregó una segunda placa ALU entera y una segunda placa de coma flotante. Antes de que muchos sistemas estuvieran en el campo, los chips de punto flotante de terceros más rápidos estuvieron disponibles, y la familia / 200 fue reemplazada por el código objeto incompatible 7/300 y 14/300, y el 14/300 se convirtió, con mucho, en el más rápido de la compañía. modelo popular. Aproximadamente en 1988, también se introdujo una serie de nivel de entrada / 100, pero estos eran esencialmente sistemas / 300 con un reloj más lento. Todos los procesadores se construyeron utilizando matrices de puertas CMOS para los registros y ALU enteros , chips de punto flotante de terceros y circuitos integrados de escala media para el control y otras partes.
En 1988, la empresa inició el desarrollo de una familia ECL / 500, que iba a presentar un 14 / que también podría utilizarse como multiprocesador de dos modelos 7 /, pero ese sistema no se completó antes de que la empresa dejara de operar.
Un ejemplo de sistema Trace está almacenado en el Museo de Historia de la Computación .
Software innovador
Multiflow también produjo las herramientas de software para los sistemas que construyó. Los sistemas funcionaban con Berkeley Unix . Probablemente, en el momento en que se entregaron los sistemas Multiflow, ninguna computadora que emitiera instrucciones más largas que una sola operación a la vez había ejecutado un sistema operativo principal compilado. Sin embargo, todo el sistema operativo Unix y las herramientas habituales se ejecutaron, con las porciones habituales compiladas, en todos los modelos de la empresa.
El compilador fue particularmente digno de mención, como era de esperar dada la tecnología de Multiflow. La compañía construyó un nuevo compilador, en un estilo similar al desarrollado en Yale, pero con fuerza industrial y con la incorporación de mucha capacidad comercialmente necesaria. Además de implementar una programación de seguimiento agresiva, era conocido por su confiabilidad, por su incorporación de optimización de vanguardia y por su capacidad para manejar simultáneamente muchas variantes de lenguaje diferentes y todos los diferentes modelos de código objeto incompatibles de las trazas multiflujo. (Si bien el código de un 7 / X00 podría ejecutarse correctamente en un 14 / X00, la naturaleza de la arquitectura exigía que se tuviera que volver a compilar para que se ejecutara más rápido que en el 7 /).
El compilador estaba generando código correcto en 1985, y en 1987 estaba produciendo código que encontró cantidades significativas de ILP. Después de 1987, con la presión de clientes y prospectos, su desarrollo enfatizó las características y la funcionalidad, aunque continuó la mejora orientada al rendimiento.
El compilador era tan robusto y tan bueno para exponer ILP independientemente del sistema al que estaba dirigido, que después de que se cerró Multiflow, el compilador obtuvo la licencia de muchas de las compañías informáticas más grandes. Se ha informado que esto incluyó a Intel , Hewlett-Packard , Digital Equipment Corporation , Fujitsu , Hughes , HAL Computer Systems y Silicon Graphics . Otras empresas que se sabe que han obtenido la licencia de la tecnología son Equator Technologies, Hitachi y NEC . Los compiladores creados a partir de esa base de código se utilizaron para el desarrollo avanzado y los informes de referencia para los procesadores superescalares más importantes de la década de 1990. Los descendientes del compilador todavía se usaban ampliamente 20 años después de que comenzara a generar el código correcto (en particular, el compilador icc "Proton" de Intel y el compilador NEC Earth Simulator), y a menudo se usan como objetivos de referencia para el desarrollo de nuevos compiladores. El MIT y la Universidad de Washington se encuentran entre las universidades que recibieron y utilizaron el compilador para fines de investigación avanzada.
El compilador Multifow fue escrito en C . Es anterior al uso popular de C ++ (Multiflow era un sitio beta para el lenguaje). Sin embargo, los diseñadores del compilador creían firmemente en el paradigma orientado a objetos, y el compilador tenía un estilo bastante idiosincrásico que encapsulaba las estructuras y operaciones en él. Esto provocó una curva de aprendizaje pronunciada para los muchos desarrolladores que lo usaron después de la desaparición de Multiflow, pero que generalmente se consideraba una buena inversión debido a la combinación única de compilación ambiciosa e ingeniería sólida que ofrecía el compilador.
Clientes e historial comercial
Clientes
Si bien algunas de las ventas de Multiflow se destinaron a organizaciones que deseaban obtener más información sobre el nuevo estilo de diseño de VLIW, la mayoría de los sistemas se utilizaron para la simulación en entornos de desarrollo de productos: mecánicos, aerodinámicos, de defensa, dinámicos de choque, químicos y algunos electrónicos. Los clientes iban desde una importante junta metropolitana de calidad del aire hasta una importante empresa de detergentes, alimentos y artículos diversos para el consumidor, junto con las empresas de la industria pesada, laboratorios de investigación y universidades que se esperaban. En 1987, GEI Rechnersysteme GmbH, una división de Daimler-Benz , comenzó a distribuir Traces en Alemania con gran éxito, a pesar de la feroz competencia de otras empresas de minisupercomputadoras. En los siguientes tres años, Multiflow abrió oficinas o tenía distribuidores en la mayor parte de Europa Occidental y Japón, y abrió oficinas en muchas áreas metropolitanas de Estados Unidos.
Fin de multiflujo
Multiflow terminó sus operaciones el 27 de marzo de 1990, dos días después de que se rompiera un gran acuerdo con Digital Equipment Corporation. En ese momento, el directorio determinó que las perspectivas de financiamiento adicional exitoso, en los montos necesarios para llevar a Multiflow al vencimiento, eran muy poco probables para justificar la continuación de la compañía. El fracaso de Multiflow a menudo se atribuye anecdóticamente a “buena tecnología, pero mal marketing”, a “buen software, pero hardware lento y conservador”, a alguna propiedad de su tecnología innovadora o incluso a la ubicación aislada de su sede. La causa más probable fue que su plan de negocios era incompatible con los cambios sísmicos en la industria de la computación. La construcción de una empresa informática de propósito general a gran escala parecía requerir muchos cientos de millones de dólares (EE.UU.) en 1990. Pero la micro revolución asesina significó que habría una marcha constante de una competencia cada vez más rápida y barata. Las economías inherentes a los microprocesadores eran inaccesibles para las nuevas empresas en general e incompatibles con los VLIW, que habrían requerido demasiado silicio para las densidades de la época. (El primer microprocesador VLIW fue Philips Life, el antepasado de TriMedia actual , entregado varios años después). Desde la fundación de Sun y SGI a principios de la década de 1980, ninguna nueva compañía de computadoras de uso general ha tenido éxito sin construir computadoras para las que no existía una gran base de software existente, y ninguna de las muchas empresas emergentes de minisupercomputadoras de la década de 1980 finalmente tuvo éxito.
Cultura corporativa
Multiflow estaba compuesto por ingenieros, científicos informáticos y otros profesionales de la informática que se sintieron atraídos por la combinación de una tecnología novedosa y desafiante, una batalla cuesta arriba y la notable experiencia social de trabajar en el grupo más uniformemente talentoso en el que probablemente fueron jamás. parte de. El sistema era tan novedoso que se esperaba que su ingeniería fallara. A pesar de eso, aunque ninguno de los empleados (además de Eckdahl) había ocupado puestos de ingeniería senior, los sistemas Trace y su software se entregaron a tiempo, eran sólidos y excedieron el rendimiento prometido. En gran parte, esto se debió al nivel de talento de quienes se sintieron atraídos por la empresa y al tremendo ambiente de aprendizaje que fue desde el principio.
Tras el cierre de Multiflow, sus empleados continuaron teniendo un efecto generalizado en la industria. El pequeño grupo central de ingenieros y científicos, de unos 20, produjo 4 becarios en las principales empresas informáticas estadounidenses (2 de los cuales fueron ganadores del premio Eckert-Mauchly ), varios fundadores de empresas emergentes exitosas y líderes de importantes esfuerzos de desarrollo en grandes empresas. La única persona no técnica en el grupo principal, contratada por la escuela de negocios, pasó a liderar el desarrollo corporativo en un importante laboratorio de investigación. A medida que Multiflow creció, continuó la tradición de contratar personas muy talentosas: por ejemplo, el escritor de documentación se convirtió en uno de los editores más influyentes en la publicación informática. El efecto de Multiflow en la industria informática fue en gran medida su gente además de su tecnología.
enlaces externos
- Libro sobre la historia de Multiflow
- Arquitectura e implementación de una supercomputadora VLIW
- Una arquitectura VLIW para un compilador de planificación de seguimiento
- El compilador de programación de seguimiento de Multiflow
- Libro incrustado / VLIW con mucho contenido relacionado con Multiflow
- Arquitecturas de palabras de instrucción muy largas y ELI-512
- Procesamiento paralelo: un compilador inteligente y una máquina tonta
- Bulldog: un compilador para arquitecturas vliw