Макроконвейер

Из воспоминаний В.М.Глушкова

... Автоматизация доказательства теорем — это моя голубая мечта, она составляет основу в моих размышлениях об архитектуре новых ЭВМ, способных осуществить сложные творческие процессы, в том числе построение дедуктивных теорий.

Именно отсюда вытекают новые идеи построения ЭВМ. И понять, как строить такие машины может только человек, занимающийся не только машинами, но и искусственным интеллектом. В этом наша сила.

Кроме усложнения машинного языка мы стремились перейти от последовательного принципа исполнения команд, предложенного Нейманом, к мультикомандному. Пришлось много потрудиться, пока не пришла в голову идея макроконвейера, и удалось, если не для каждого арифметического устройства, то для всей системы в целом сделать мультикомандную со многими потоками команд и данных машину.
Суть предложенного мной принципа макроконвейерной обработки данных заключается в том, что каждому отдельному процессору на очередном шаге вычислений дается такое задание, которое позволяет ему длительное время работать автономно без взаимодействия с другими процессорами ...

• • •

Разработка многопроцессорной ЭВМ - МАКРОКОНВЕЙЕРа - оказалось одним из последних деяний В.М.Глушкова. МАКРОКОНВЕЙЕР представлял новое слово в вычислительной технике - он обладал широко развернутой параллельной архитектурой на основе использования относительно маломощных, т.е. небольших процессоров, в несколько десятков раз большим их количеством [1] и, соответственно новой, так называемой макроконвейерной организацией вычислительного процесса [2,3].

Реализация макроконвейерных вычислений в многопроцессорных ЭВМ потребовала разработки нового математического аппарата параллельных вычислений, которому В.М.Глушков уделял много внимания в последние годы своей жизни. Эти исследования велись в двух взаимодополняющих друг друга направлениях.

Первым направлением была разработка сложных операций над большими структурами данных (массивы, файлы, составные объекты и т. п.) и изучение методов их параллельной реализации. Это направление оказалось тесно связанным с теорией периодически-определенных функций, разработанной В.М.Глушковым в 60-х годах для описания параллелизма на уровне микроопераций. Развитие аппарата периодически-определенных преобразований привело к созданию новой алгебры структур данных, которая позволила разработать общую теорию операций над массивами и создать эффективную технологию программирования для многопроцессорных ЭВМ.

Второе направление связано с динамическим распараллеливанием последовательных программ. Идея, предложенная В.М.Глушковым, состоит в том, чтобы использовать для распараллеливания структурированные программы, представленные как выражения алгебры алгоритмов.

Эти идеи нашли свою реализацию в многопроцессорных ЭВМ высокой производительности с макроконвейерной организацией вычислений. Хотя еще пять лет тому назад необходимость разработок супер-ЭВМ подвергалась сомнению, в настоящее время уже ясно, что мировое машиностроение в области высокопроизводительных машин пошло по этому пути.

По производительности МАКРОКОНВЕЙЕР превзошел "Эльбрус" (С.А.Лебедев, ИТМ и ВТ).

К сожалению, несмотря на изготовление опытного и серийного образцов, комплекс не был запущен в серийное производство из-за начавшейся «перестройки» (оборвавшей также завершение и запуск в производство других перспективных разработок Института кибернетики, выполненных на союзном уровне).

Научный руководитель: В.М. Глушков, Михалевич В.С.
Главный конструктор: С.Б. Погребинский, А.Г. Кухарчук
Зам.главного конструктора: В.Д. Лосев, В.П. Клименко

Руководители направлений: Ю.В. Капитонова , А.А. Летичевский , И.Н. Молчанов

Разработчики: Реутов Г.В., Александров В.Я., Орлова И.А., Перелома А.А., Бураченко Т.Е., Борщ Н.С., Майборода В.Т., Грицков В.Я., Шмидский Я.К., Дородницына А.А., Резник А.М., Кальненко В.П.

З.Л.Рабинович, В.Н.Коваль

Литература:

1. Глушков В.М., Погребинский С.Б., Рабинович З.Л. О развитии структур многопроцессорных вычислительных машин, интерпретирующих языки высокого уровня. - Управляющие системы и машины. 1978г. №6 - с.61-66.
2. Глушков В.М. Об архитектуре высокопроизводительных машин. - Препринт Института Кибернетики №78-65, Киев, 1978. - 41с.
3. Михалевич В.С., Капитонова Ю.В., Летичевский А.А., Молчанов И.Н., Погребинский С.Б. Организация вычислений в многопроцессорных вычислительных системах. Кибернетика. 1984г. №3 - с.1-10.