Dagblaðið Vísir - DV - 23.03.1985, Síða 8

52
DV. LAUGARDAGUR 23. MARS1985.
OFURTOLVUR
Of urtölvur eru aö töluverðu leyti frá-
brugðnar venjulegum tölvum. Það er
ekki einungis að örtölvur í venjulegum
tölvum eru ekki sömu kubbar og í ofur-
tölvum heldur er „arkitektúr” ofur-
tölvanna gjörólíkur þeim sem smærri
eru. Til að ná fram nægjanlegum
vinnsluhraða er nú tekið upp á því að
samsiöatengja kubbana og hluta niöur
vandamál þau sem tölvan meöhöndlar
til þess að ná fram nægjanlegum
hraöa. Til að teljast í hóp ofurtölva
þarf tölvan aö geta annað allavega 20
milljón aögeröum á sekúndu.
Ofurtölvur þær sem til eru nú í dag
geta oft á tíðum annað meira en 150
millj. aögerðum á sekúndu. Það liggur
því í augum uppi að til þess að nýta
tölvuna þarf að láta hana fá flókin
vandamál og hluta þau þannig niður aö
vinnsla hinnar einstöku ofurtölvu nýt-
ist sem best.
Seymour Cray er líklega einna
þekktastur meðal ofurtölvuframleið-
enda, ekki af því að hann sé endilega
með þá öflugustu heldur vegna þeirra
nýstárlegu aðferða sem hann tekur
upp á til þess aö auka vinnsluhraða
tölva sinna.
Cray 2
Cray 2 er liklega best þekkt af sköp-
unarverkum hans enda ansi frábrugð-
in því sem menn áttu þá von á. Hún var
einnig meiriháttar framför á sínum
tíma, það er aö segja á sviði smækkun-
ar. Miðverk (Central Processor) henn-
ar var einungis 66 cm á hæð, en 96 cm á
lengd. Þar af leiöandi var lengsta
leiöslan ekki lengri en 40 cm en með til-
komu ljósþráða má vænta að lengd
leiðslanna skipti minna máli en áður.
Aðalvandamálið við hönnun Cray 2 var
það aö þó nokkur hiti myndaðist við
rafstreymi um þétt pakkaðar straum-
rásimar. Lausnin á þessu vandamáli í
gerð Cray 1 hafði verið að láta freon-
gas streyma um kælirásir tölvunnar.
Þetta dugði ekki í gerö Cray 2. Lausnin
reyndist sú að sökkva Cray 2 niður í
glerbúr fyllt af flúor-kolefnasambönd-
um. Með nákvæmari stýringu á hita-
stigi má þá láta vélina framkvæma
meira en einn milljarð aögeröa á sek-
úndu.
Að eigin sögn notar Cray ekki nýja
kubba heldur reiðir sig á eldri og áreiö-
anlegri kubba og reynir frekar að finna
nýjar og betri leiðir til þess að pakka
þeim saman og nýta virkni þeirra bet-
ur.
Von Neumann flöskuhálsinn
Einn af samlöndum Crays, Banda-
ríkjamaðurinn David Elliot Shaw, er
lektor í tölvufræðum og hefur smíöað
ofurtölvu sem samanstendur af fjölda
örtölvukubba, öllum samsíðatengdum.
Á þann hátt útilokar hann svokallaðan
„Von Neumann flöskuháls” en hann
stafar af því að einungis ein rás er á
milli miðverks og minnis.
Gallinn er sá að til þess að þessi
hönnun komi aö notum þarf að sam-
hæfa vinnslu allra kubbanna eða byrja
á því aö hluta vandamáliö niöur svo að
hver eining skili réttum boðum frá sér
á réttum tíma. Reyndar er Cray 2 með
fjögur miðverk og nýtir sér því þessa
tækni en ef nota skal allt aö 250 þúsund
kubba liggur í augum uppi að vanda-
málið er af allt annarri stærðargráðu.
Hugmynd Shaw er að tengja kubb-
ana með svonefndri tvenndartrésteng-
ingu. I henni er einn kubbur tengdur
tveim þeim næstu og þeir tveir hvor
um sig tengdir tveim. Með 19 slíkum
þrepum má tengja saman eina milljón
kubba, enda er þaö hugmyndin. Shaw
vonast eftir að verða búinn að tengja
saman 250 þúsund kubba árið 1987 og
þá verði ofurtölvan orðin nothæf og all-
ir milljón kubbamir tengdir árið 1990.
En slík hönnun hefur sín takmörk, til
dæmis hentar gervigreind slíkri tölvu
verr en til dæmis talnavinnsla. Aöal-
vandamálið er þó það að ef einungis
einn kubbur bilar þá getur hann stöðv-
að alla tölvuna ef hann er á réttum
staö. Tölvan þarf því að geta skamm-
hleypt fram hjá bilaöa kubbnum svo
hann teppi ekki þá sem fyrir neðan
hann eru. Annað vandamál er það að
væntanlega þarf að láta venjulega
mainfram-tölvu hagræða vandamál-
inu til þess aö ofurtölvan komi að full-
um notum. Séu vandamálin ekki aðlög-
uð tölvunni þá nýtist hún ekki til fulls
nema í örfáum tilvikum. Þar sem
ofurtölvur eru geysiíega dýrar og ekki
við því að búast að framþróun tölvu-
tækni og kerfisgerðar hægi á sér á
næstu árum þá þarf tölvan að geta
borgaö sig upp á skömmum tíma. Enn
sem komiö er hefur aukinn vinnslu-
kraftur ofurtölva leitt til þess að tekin
hafa verið til meöhöndlunar sífellt
flóknari vandamál. Þessi þróun hefur
sín takmörk því að því kemur að ekki
verður fjárhagslega hagkvæmt aö
kaupa tölvu sem leysir vandamál X á
einni klst. þegar boðiö er upp á aöra
sem leysir vandamálið X á einum degi.
Þrátt fyrir þessa vissu þá er talið víst
að ekkert lát verði á eftirspurn eftir
ofurtölvum sem geta meira en þær
sem nú eru til. Það hefur verið áætlað
að með sama þróunarhraða og undan-
farin ár megi vænta að i kringum 2000
verði orðin lítil eftirspum eftir nýjum
ofurtölvum, nema á einu sviði. Þetta
svið er gervigreind.
Gervigreind
Án efa þá muna þeir sem sáu mynd-
ina „Space Odyssei 2001” eftir ofur-
tölvunni Hal 5000 sem ræddi við geim-
farana og hugsaði sjálfstætt og tókst
að veröa sér úti um sálfræðilegt vanda-
mál. Um hvort slík smiði, sem kallar á
sjálfforritandi tölvu, verður nokkurn
tíma framkvæmd er hart deilt. Um það
eru menn þó sammála að slík tölva
mun ekki byggja á sömu vinnureglum
og eru í uppbyggingu taugafruma og
taugabúnta heldur mun slík tölva
herma eftir meðhöndlun og geymslu
mannshugarins á upplýsingum. Taliö
er að mannshugurinn nýti sér einskon-
ar „holograp” mynd til varðveitingar
og meðhöndlunar hugmynda (upplýs-
inga). Þaö verður því á hermiformi
slíkrar myndar sem „vitibomar” ofur-
tölvur framtíðarinnar veröa byggöar.
Kvikmyndir
Kvikmyndaframleiðendur hafa ýtt
mjög undir þróun ofurtölva því þeir
hafa skapaö nýjan markað með fjár-
sterkum kaupendum. Þaö þarf ekki
stóra tölvu til þess að teikna upp eina
mynd í litum. En ef myndin á að vera
meö það góða upplausn að ekki sjáist
að hún sé teiknuö þegar henni er varp-
að á breiötjald þá dugir venjuleg tölva
ekki lengur. Hún gæti teiknað myndina
en það gæti tekið hana mánuöi. Slíkan
biðtíma geta kvikmyndaverin ekki
sætt sig við og þegar í viöbót kemur að
sýndar eru circa 36 slíkar myndir á
sekúndu til þess aö ná fram eðlilegum,
jöfnum hreyfingum þá er einungis
hægt að nota mjög stórar tölvur. Ef
tölvu-kvikmyndin á aö vara lengur en
fáeinar mínútur þá er ekki hægt að
nota aðrar tölvur en ofurtölvur. Þróun
hinna ýmsu aöferöa til að ná eðlilegri
áferð á stærri samleita fleti hefur gert
kleift aö nota minni tölvur ef einungis
fáeinir fletir myndarinnar breytast frá
einni mynd til annarrar. Ef myndin er
af landslagi þá verður að gera ráð fyrir
heiðskírum himni eöa algeru logni en
slíkt er svo sjaldgæft að fáar kvik-
myndir komast upp meö slíkt. Myndin
af kjarnsýruhelixinum er gott dæmi
um myndræna hæfileika ofurtölvanna
en mynd 2 a, b, c, sýnir uppbyggingu
þrýstings þegar byssukúla skellur á
efni. Myndirnar eru miðaðar við að 50
milljónustu úr sekúndu líði á milli.
Einu upplýsingarnar sem ofurtölvan
þurfti voru stærð kúlunnar, hraði
hennar og efnið sem hún skellur á.
Slíkar myndir auðvelda mjög hönnun
nýrra hluta þvi að meö þeim má finna
t.d. bestu lögun hlustar, bestu efna-
samsetningu o.s.frv., áður en
hluturinn er smíöaður.