A Control Data Corporation – amelyet olyan mérnökök alapítottak, akik elhagyták a Sperry Rand céget – 1959. október 16-án tette közzé új számítógépét, a CDC 1604 modellt. A gépet elsősorban Seymour Cray és csapata tervezték, s később Cray nevéhez fűződik a szuperszámítógépek koncepciójának továbbfejlesztése (ma Cray Research néven ismert). A 1604 nemcsak a CDC első gépe volt, hanem az egyik első kereskedelmi sikernek számító teljesen tranzisztoros számítógép is.
A „1604” jelölés állítólag abból adódik, hogy összeadták a CDC első telephelyének címét (501 Park Avenue) és Cray korábbi projektjét, az ERA-UNIVAC 1103-at.
Műszaki alapok
Architektúra és processzor
A CDC 1604 egy 48 bites processzorral dolgozott, amely nagy pontosságú számításokat tett lehetővé. Memóriája 192 kilobyte (32 767 × 48 bit) mágneses magmemória (core memory) volt, amelyet két bankra osztottak, így az átlagos hozzáférési idő 4,8 mikromásodperc lehetett.
A gép belső utasításformátuma 6–3–15 (6 bit a műveleti kódnak, 3 bit index regiszter kiválasztására / feltételre, 15 bit címre) volt. A processzorhoz tartozott egy A regiszter (akumulátor, 48 bit), egy Q regiszter (kiegészítő műveletekhez) és hat indexregiszter (15 bit). Az egész számok belső ábrázolása egyes komplementer (ones’ complement) rendszerben történt.
A lebegőpontos reprezentáció formátuma 1 bit előjel + 11 bit exponent + 36 bit mantissza volt.
Kiegészítő részegységek és támogatás
A 1604 gyakran használta a CDC 160 miniszámítógépet bemenet-kimenet (I/O, input/output) feladatok kiszolgálására. A CDC 160-A verzió önálló használatra is alkalmas volt, és sokan az első kereskedelmi célú miniszámítógépnek tekintik.
Az operációs rendszer nem volt szabványos; sok rendszer Co-Op Monitor (felhasználói szervezetek által fejlesztett monitor) néven ismert környezetet alkalmazott.
Alkalmazások és felhasználások
A kezdeti telepítést követően a CDC 1604 olyan helyeken talált alkalmazásra, mint a tudományos számítások, repülési előrejelzések, katonai rendszerek és meteorológiai modellezés.
Az egyik korai alkalmazás, a „Masquerade” nevű szövegbányász program egy olajipari vállalat számára készült, és nyelvi struktúrák elemzését végezte.
A CDC 1604 gépeket felállították a Hawaii-szigeteken lévő FOCCPAC (Fleet Operations Control Center, Pacific) mérnöki központban, ahol több 1604-et hálózatba kötöttek, és egy ACE (Automated Control Environment) rendszert használtak több gép közös munkához.
A legendák szerint a gépet a Pentagon is használta a Kubai rakétaválság idején, hogy előrejelzéseket készítsen a Szovjetunió lehetséges támadásairól.
Utódok és hatás
A CDC 3600 és 3800 gépek a 1604 közvetlen leszármazottai voltak, amelyek több utasításkódot is tartalmaztak, de nagy mértékben kompatibilisek maradtak vele.
A 1604 architektúrája részben inspirációt jelentett más rendszerekhez – például a szovjet BESM-6 számítógép egyes kompatibilitási elemeket átvett tőle, sőt gyorsabb működéssel párosította azt.
A CDC 1604 bemutatása mérföldkő volt a számítástechnika történetében: demonstrálták, hogy egy teljesen tranzisztoros gép kereskedelmileg is életképes lehet, és hogy a nagy számításigényes feladatok terén is versenyképes alternatívát jelenthetnek a elektroncsöves rendszerekhez képest.
További érdekességek és modern viszonylat
Seymour Cray később a Cray Research alapítója lett, s az ő neve fémjelzi a későbbi szuperszámítógép-fejlesztéseket. A Cray gépek sokáig tartották a világ leggyorsabb számítógépe címét.
Habár ma elképzelhetetlen teljesítményű processzorok és memóriák állnak rendelkezésre, a CDC 1604 korszakalkotó módon hívta fel rá a figyelmet, hogy a tranzisztoros technológia – noha kezdetben prémium költséggel – képes felülírni a régi paradigma korlátait.
A mai szuperszámítógépek architektúráját tekintve is különösen tanulságos visszatekinteni azokra a kezdeti döntésekre (utasításkészlet, regiszterhasználat, memóriaelérés), amelyek később tovább formálták a számítógép-tervezés elveit.
Seymour Cray nevét a szuperszámítógépek történetével egybeforrt, innovációi és mérnöki újításai a mai nagy teljesítményű számítógépek alapjait képezik. A Cray-1 és az azt követő rendszerek nemcsak a tudományos számításokat forradalmasították, hanem hozzájárultak a számítástechnikai architektúrák és tervezési elvek fejlődéséhez is. Cray munkássága révén a „szuperszámítógép” fogalma a mérnöki precizitás, az innováció és a teljesítmény szinonimájává vált.
