أبحاث ميدان كيندال

كانت شركة كيندال سكوير للأبحاث ( KSR ) شركةً متخصصةً في الحواسيب العملاقة ، تأسست عام 1986 في ميدان كيندال بمدينة كامبريدج، ماساتشوستس ، بالقرب من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT). شارك في تأسيسها ستيفن فرانك [ 1 ] وهنري بوركهارت الثالث، الذي سبق له المساهمة في تأسيس شركتي داتا جنرال وإنكور كمبيوتر، وكان أحد أعضاء الفريق الأصلي الذي صمم جهاز PDP-8 . أنتجت KSR نموذجين من الحواسيب العملاقة، هما KSR1 وKSR2، قبل أن تُعلن إفلاسها عام 1994.
تكنولوجيا
كانت أنظمة KSR تعمل بنسخة مُخصصة من نظام التشغيل OSF/1 ، وهو أحد مشتقات يونكس ، مع برامج مُجمّعة بواسطة نسخة خاصة بنظام KSR من مُجمّعات Green Hills Software للغتي C و FORTRAN. اعتمدت بنية النظام على ذاكرة مشتركة مُنفذة كبنية ذاكرة تخزين مؤقت فقط، أو ما يُعرف بـ "COMA". ونظرًا لاعتمادها الكامل على التخزين المؤقت، كانت الذاكرة تُرحّل وتُنسخ ديناميكيًا بطريقة مُتناسقة بناءً على نمط وصول كل معالج. رُتبت المعالجات في تسلسل هرمي من الحلقات، وتولى نظام التشغيل إدارة ترحيل العمليات والوصول إلى الأجهزة. كانت عملية فك تشفير التعليمات مُدمجة بشكل ثابت، واستُخدمت تقنية خطوط الأنابيب . كان كل معالج KSR1 عبارة عن وحدة معالجة مركزية مُخصصة 64 بت ذات مجموعة تعليمات مُصغّرة (RISC) بتردد 20 ميجاهرتز، وقادرة على إنتاجية قصوى تبلغ 20 مليون تعليمة في الثانية (MIPS) و40 مليون عملية حسابية بفاصلة عائمة في الثانية (M FLOPS ). يمكن ترتيب ما يصل إلى 1088 معالجًا من هذه المعالجات في نظام واحد، بحد أدنى ثمانية معالجات. ضاعفت شريحة KSR2 سرعة الساعة إلى 40 ميجاهرتز ودعمت أكثر من 5000 معالج. تم تصنيع شريحة KSR-1 بواسطة شركة شارب، بينما تم تصنيع شريحة KSR-2 بواسطة شركة هيوليت-باكارد .
برمجة
إلى جانب التطبيقات العلمية التقليدية ، استهدف نظام KSR، بالتعاون مع شركة أوراكل ، سوق قواعد البيانات المتوازية الضخمة للتطبيقات التجارية. دعم نظاما KSR-1 و-2 لغات البرمجة Micro Focus COBOL و C / C++ ، وقاعدة بيانات أوراكل ونظام إدارة قواعد البيانات الكائنية MATISSE من شركة ADB. وقد أكمل منتجهم الخاص، KSR Query Decomposer، وظائف منتج أوراكل لاستخدامات SQL . كما تم توفير برنامج مراقبة المعاملات TUXEDO لمعالجة المعاملات الفورية (OLTP). ووفر برنامج KAP (معالج Kuck & Associate المسبق) المعالجة المسبقة لتحليل شفرة المصدر والتوازي . أما بيئة التشغيل ، فكانت تُسمى PRESTO، وهي مدير متعدد الخيوط متوافق مع معيار POSIX .

الأجهزة
تم تصميم معالج KSR-1 كمجموعة من أربع رقاقات بتقنية أشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة التكميلية ( CMOS ) بمقياس 1.2 ميكرومتر. تضمنت هذه الرقاقات: وحدة تنفيذ الخلية (CEU)، ووحدة الفاصلة العائمة ، ووحدة الحساب والمنطق ، ووحدة الإدخال/الإخراج الخارجية (XIO). تولت وحدة تنفيذ الخلية جلب التعليمات (تعليمتان لكل دورة ساعة)، وجميع العمليات المتعلقة بالذاكرة، مثل التحميل والتخزين. استُخدمت عناوين 40 بت، ثم تم الانتقال لاحقًا إلى عناوين 64 بت كاملة. احتوت وحدة الأعداد الصحيحة على 32 مسجلاً بعرض 64 بت. سيتم شرح وحدة الفاصلة العائمة لاحقًا. بلغت سعة وحدة الإدخال/الإخراج الخارجية 30 ميجابايت /ثانية، وتضمنت 64 مسجلاً للتحكم والبيانات.
كان معالج KSR عبارة عن معالج VLIW ثنائي العرض، بستة أنواع من التعليمات: تعليمات الوصول إلى الذاكرة (التحميل والتخزين)، والتنفيذ، والتحكم في التدفق، والتحكم في الذاكرة، والإدخال/الإخراج، والتعليمات المُدرجة. شملت تعليمات التنفيذ العمليات الحسابية والمنطقية وتحويل الأنواع، وكانت عادةً ما تكون بتنسيق سجلات ثلاثية . يشير التحكم في التدفق إلى التفرعات والقفزات. كانت تعليمات التفرع عبارة عن دورتين. يمكن للمبرمج (أو المُترجم) التحكم ضمنيًا في سلوك إلغاء تنفيذ التعليمات اللاحقة التي سيتم تنفيذها أثناء التفرع. كانت الخيارات: الاحتفاظ بالنتائج دائمًا، أو الاحتفاظ بالنتائج إذا كان اختبار التفرع صحيحًا، أو الاحتفاظ بالنتائج إذا كان اختبار التفرع خاطئًا. وفر التحكم في الذاكرة أدوات التزامن. كما تم توفير تعليمات الإدخال/الإخراج. تم فرض التعليمات المُدرجة في التدفق بواسطة معالج مساعد . استُخدمت تعليمات التحميل والتخزين المُدرجة لعمليات نقل الوصول المباشر إلى الذاكرة (DMA). استُخدمت تعليمات الذاكرة المُدرجة للحفاظ على اتساق ذاكرة التخزين المؤقت. يمكن ربط معالجات مساعدة جديدة بآلية التعليمات المُدرجة. تم دعم العمليات الحسابية ذات الفاصلة العائمة وفقًا لمعيار IEEE . تم تضمين أربعة وستين سجلاً بعرض 64 بت.
يُنفّذ المثال التالي بلغة التجميع KSR استدعاءً غير مباشر لإجراءٍ ما إلى عنوانٍ مُخزّنٍ في كتلة الثوابت الخاصة بالإجراء، ويحفظ عنوان الإرجاع في السجل c14. كما يحفظ مؤشر الإطار، ويُحمّل السجل الصحيح صفر بالقيمة 3، ويُزيد قيمة السجل الصحيح 31 دون تغيير رموز الحالة. تحتوي معظم التعليمات على خانة تأخير مدتها دورتان، وخانات التأخير غير مترابطة ، لذا يجب جدولتها بشكلٍ صريح، وإلا فإن الخطر الناتج قد يؤدي إلى تحميل قيم خاطئة أحيانًا.
finop ; movb8_8 %i2,%c10 فينوب؛ سي إكس نوب فينوب؛ سي إكس نوب add8.ntr 75,%i31,%i31 ; ld8 8(%c10),%c4 finop ; st8 %fp,504(%sp) فينوب؛ سي إكس نوب movi8 3, %i0 ; جي إس آر %c14,16(%c4)
في تصميم KSR، عُوملت جميع الذاكرة كذاكرة تخزين مؤقتة (كاش). لم يتطلب التصميم تحديد موقع أساسي للذاكرة، وذلك لتقليل تكاليف التخزين ولتمكين البرمجيات من نقل/نسخ الذاكرة ديناميكيًا وشفافية بناءً على مكان استخدامها. استُخدمت بنية هارفارد ، مع ناقل منفصل للتعليمات والذاكرة. احتوت كل لوحة عقدة على 256 كيلوبايت من ذاكرة التخزين المؤقتة للتعليمات (I-cache) وذاكرة التخزين المؤقتة للبيانات (D-cache)، وهي في الأساس ذاكرة التخزين المؤقتة الرئيسية. كما احتوت كل عقدة على 32 ميجابايت من الذاكرة لذاكرة التخزين المؤقتة الرئيسية. اعتمدت بنية النظام على ذاكرة افتراضية مشتركة، موزعة فعليًا داخل الجهاز. لم يرَ المبرمج أو التطبيق سوى مساحة عنوان متجاورة واحدة، تمتد عبر عنوان 40 بت. بلغت سرعة نقل البيانات بين العقد 4 جيجابايت في الثانية. شكلت الـ 32 ميجابايت لكل عقدة، مجتمعة، الذاكرة الفعلية للجهاز.
يمكن استخدام معالجات إدخال/إخراج متخصصة في النظام، مما يوفر إمكانية توسيع نطاق الإدخال/الإخراج. يمكن أن يحتوي نظام KSR1 ذو 1088 عقدة على 510 قناة إدخال/إخراج بسعة إجمالية تتجاوز 15 جيجابايت /ثانية. يدعم النظام واجهات مثل إيثرنت ، وFDDI ، و HIPPI .
تاريخ
ومع توسع الشركة بسرعة للدخول في مرحلة الإنتاج، انتقلت في أواخر الثمانينيات إلى 170 ترايسر لين، والثام، ماساتشوستس .
أعادت شركة KSR توجيه جهودها من السوق العلمية إلى السوق التجارية، مع التركيز على قواعد البيانات العلائقية المتوازية وعمليات معالجة المعاملات الفورية (OLTP). ثم تخلت عن أعمال الأجهزة، لكنها استمرت في تسويق بعض منتجاتها من برامج تخزين البيانات وتحليلها.
تم تركيب أول نظام KSR1 في عام 1991. ونظرًا لامتلاكه معالجًا جديدًا، وذاكرة جديدة، وبنية ذاكرة مبتكرة، ومنفذًا جديدًا للمترجم، ومنفذًا جديدًا لنظام تشغيل حديث نسبيًا، بالإضافة إلى مخاطر الذاكرة المكشوفة، فقد اشتهرت الأنظمة الأولى بكثرة أعطالها. أطلقت شركة KSR على بنية الذاكرة الخاصة بها، والتي تعتمد على التخزين المؤقت فقط (COMA)، الاسم التجاري Allcache ؛ وقد أكسبتها مشاكل الموثوقية في الأنظمة الأولى لقب Allcrash ، على الرغم من أن الذاكرة لم تكن بالضرورة السبب الرئيسي للأعطال. تم بيع عدد قليل من طرازات KSR1، ومع بدء طرح KSR2، انهارت الشركة وسط مخالفات محاسبية تتعلق بتضخيم الإيرادات.
استخدمت شركة KSR معالجًا خاصًا بها نظرًا لعدم توفر معالجات 64 بت تجاريًا. مع ذلك، وضع هذا الشركة الصغيرة في موقف صعب، إذ اضطرت إلى تصميم كلٍ من المعالج والنظام. طُرحت معالجات KSR في عام 1991 بتردد 20 ميجاهرتز وقدرة 40 ميجا فلوبس. في ذلك الوقت، كان معالج Intel 80486 ذو 32 بت يعمل بتردد 50 ميجاهرتز وقدرة 50 ميجا فلوبس. وعندما طُرح معالج DEC Alpha ذو 64 بت في عام 1992، وصل تردده إلى 192 ميجاهرتز وقدرة 192 ميجا فلوبس، بينما كان معالج KSR2 الذي طُرح في عام 1992 يعمل بتردد 40 ميجاهرتز وقدرة 80 ميجا فلوبس.
قام أحد عملاء KSR2، وهو مختبر باسيفيك نورث ويست الوطني ، وهو منشأة تابعة لوزارة الطاقة الأمريكية ، بشراء عدد هائل من قطع الغيار، وحافظ على تشغيل أجهزته لسنوات بعد زوال KSR.
أفلست شركة KSR، إلى جانب العديد من منافسيها (انظر أدناه)، خلال انهيار سوق الحواسيب العملاقة في أوائل التسعينيات. وتوقفت KSR عن العمل في فبراير 1994، عندما تم شطب أسهمها من البورصة.
في أبريل من عام 1996، رفعت هيئة الأوراق المالية والبورصات الأمريكية دعوى قضائية ضد الشركة وعدد من مسؤوليها (بوركهارت الثالث، الرئيس التنفيذي ورئيس مجلس الإدارة؛ وبيتر أبلتون جونز، أعلى مسؤول مبيعات رتبةً؛ وكارل جي واسمان الثالث، المدير المالي والمدير الإداري) بتهمة إصدار بيانات مالية كاذبة ومضللة جوهريًا لستة أرباع من عامي 1992 و1993. كما اتُهم هؤلاء الأفراد، بالإضافة إلى توماس جيه ماكورماك، مدير إدارة العقود، ببيع أسهم شركة KSR مع حيازتهم معلومات جوهرية غير متاحة للجمهور . [ 2 ] ورغم عدم اعتراف أي منهم بارتكاب مخالفة أو إنكارها، فقد توصل جميع الأفراد إلى تسوية. [ 2 ] [ 3 ] وأُمر الجميع بدفع تعويضات تمثل الخسائر التي تم تجنبها، بالإضافة إلى الغرامات والفوائد المتراكمة. دفع بوركهارت حوالي 1.1 مليون دولار، ودفع ماكورماك أكثر من 31 ألف دولار. [ 2 ] على الرغم من أن واسمان أُمر بدفع أكثر من 200,000 دولار، وأبلتون جونز أكثر من 300,000 دولار، إلا أنهما أنفقا مكاسبهما غير المشروعة في هذه الأثناء، وتم التنازل عن جميع الغرامات باستثناء 40,000 دولار لكل منهما "لعدم قدرتهما على دفع مبلغ أكبر". [ 2 ] [ 3 ]
مسابقة
وشملت الشركات المنافسة لشركة KSR شركة MasPar Computer Corporation وشركة Thinking Machines وشركة Meiko Scientific والعديد من الشركات القديمة (والتي لا تزال قائمة) مثل IBM و Intel .
مراجع
- ↑ "ندوة الذاكرة المشتركة الافتراضية" . تم الاطلاع عليها بتاريخ 23-01-2009 .
- 1 2 3 4 "شكوى ضد شركة كيندال سكوير للأبحاث، وهنري بوركهارت الثالث، وبيتر جونز، وكارل واسمان الثالث" (ملف PDF) . ملخص أخبار هيئة الأوراق المالية والبورصات . العدد 96-79 . 29 أبريل 1996. تاريخ الاطلاع: 1 أغسطس 2024 .
- ١ ٢ "الأحكام النهائية الصادرة في قضية هيئة الأوراق المالية والبورصات ضد كيندال سكوير وآخرين" (ملف PDF) . ملخص أخبار هيئة الأوراق المالية والبورصات . العدد ٩٦-٢١٥ . ١٢ نوفمبر ١٩٩٦. تاريخ الاطلاع ١ أغسطس ٢٠٢٤ .
للمزيد من القراءة
- منشآت عام 1986 في ماساتشوستس
- إلغاء المؤسسات الدينية في ولاية ماساتشوستس عام 1994
- الشركات الأمريكية التي تأسست عام 1986
- تم حل الشركات الأمريكية في عام 1994
- شركات الكمبيوتر التي تأسست عام 1986
- تم حل شركات الكمبيوتر في عام 1994
- شركات مقرها في كامبريدج، ماساتشوستس
- شركات حاسوب متوقفة عن العمل مقرها في ماساتشوستس
- شركات الكمبيوتر المفلسة في الولايات المتحدة
- شركات أجهزة الكمبيوتر المتوقفة عن العمل
- شركات أنظمة الكمبيوتر المتوقفة عن العمل
- الحواسيب العملاقة
