Seymour Roger Cray 1925-1996

1
Seymour Roger Cray 1925-1996

• Seymour Cray syntyi vuonna 1925 Chippewa
  Fallsissa Wisconsissa
• Nimitetty usein supertietokoneiden isäksi
• "He is the Thomas Edison of the supercomputing
  industry, (Larry L. Smarr, director of the
  National Center for Supercomputing Applications
  at the University of Illinois)
• "We wouldn't have the kinds of airplanes and cars
  that we have now if it hadn't been for him,
  (John Rollwagen, chairman of Computer Network
  Technology Corp. of Plymouth, Minnesota)

2
Seymourin perhe ja taustat

• Cray on alkujaan englantilainen nimi
• Isä siviili-insinööri
• Uran alkuvuodet Northern States Power Company
  voimayhtiössä patojen kartoittajana
• Myöhemmin virka Chippewa Fallsin
  kaupungininsinööriksi
• Seymourin äiti toimi Crayn isän sosiaalisen
  elämän tukipilarina tasapainottamassa tämän
  teknistä uraa
• Sisko Carol Cray, sittemmin Carol Kernstein (5
  vuotta Seymouria nuorempi)

3
Seymourin lapsuus

• Kiinnostunut kaikesta elektroniikasta
• Runsaasti aikaa koulun elektroniikan
  laboratoriossa
• Tietokoneita ei ollut Crayn saatavilla vielä
  tuohon aikaan
• Jo pienenä lapsena ongelmien ratkaisija

4
Sotavuodet ja opiskelu

• Valmistui lukiosta vuonna 1943
• Joutui mukaan sotaan pian valmistumisensa jälkeen
• Hän saapui Eurooppaan maihinnousun jälkeen ja
  taisteli läpi Saksan aina Neuvostoliiton
  joukkojen kohtaamiseen asti
• Seuraavaksi sotimaan Filippiineille, josta hän
  sodan loputtua palasi kotiin jatkamaan opintojaan
• 1950 luonnontieteiden kandidaatin tutkinto
  sähkötekniikassa (Minnesotan yliopisto)
• 1951 maisterintutkinto sovelletussa
  matematiikassa (Minnesotan yliopisto)

5
Ura opiskelujen jälkeen

• Sai vihjeen koulunsa professorilta, jonka
  perusteella haki työtä muutaman korttelin päässä
  sijainneesta ERAn toimistosta (Engineering
  Recearch Assosiates)
• ERA oli yksi ensimmäisistä digitaalisia piirejä
  kehittävistä yrityksistä maailmassa
• Yhdysvaltojen merivoimien rahoittamana se kehitti
  tiedonsalauslaitteita
• Crayn aloittaessa työskentelyn ERAssa, se oli
  vasta vuoden ikäinen
• Paikka jossa yritys sijaitsi, oli ennen palvellut
  puisten purjelentokoneiden tehtaana

6
Työskentely ERAssa

• Ensimmäisenä viikkona ei oikein tiennyt, mikä
  hänen työnsä ERAssa oli
• Sokeat johtivat sokeita
• Merivoimilta Task - 13 salauslaitteet / pulse
  transformer
• Järjestelmällinen kehitys alan parhailla
  tieteellisillä välineillä Video
• Sosiaalisia ongelmia koulussa välineistön takia
  ? Video
• Ei ollut ainoana kehittämässä pulse
  transformeria Video

7
ERA ja varhaiset tietokoneet

• Myöhemmin Cray alkoi työskentelemään ERAssa 1100
  -sarjan tietokoneiden parissa, jotka myöhemmin
  tunnettiin paremmin nimellä Univac
• Suuri osa työajasta tutkien, mitä
  tietokonelaskennan tulisi olla ja miten sen ajan
  koneet toimivat (Mm. Von Neumanin luennoilla)
• Tietoa kuitenkin huonosti saatavilla
• Omaa tutkimusta

UNIVAC, first commercial computer
8
Crayn työskentelymetodit

• Oltuaan jäsenenä kehitystiimissä kahden
  tietokoneen kehittämisen ajan, hänet asetettiin
  vastaamaan seuraavan koneen kehityksestä yksin
• Työskentely normaalien työaikojen ulkopuolella
  muodostuu tavaksi
• Jäljitti ongelmien aiheuttajat, kehitti niihin
  ratkaisut ja perusti uuden koneen rakentamisen
  näiden ratkaisujen pohjalle

9
Crayn ensimmäinen tietokone

• Malli 1103 oli ensimmäinen Crayn yksin
  suunnittelema tietokone
• Tästä sukupolvesta alkaen aina Cray-4
  tietokoneeseen saakka Cray otti mukaan jokaisen
  edellisen sukupolven koneiden laadun ja ratkaisut
  käytettäviksi myös seuraavien sukupolvien
  tietokoneissa
• Cray perusti 1103 -tietokonemallin
  yksinkertaisuudelle Seymour built simple
  machines - he knew that if each step was simple
  it would be fast Jim Gray (Senior researcher
  and distinguished eng. in Microsoft's Scaleable
  Servers Research Group and manager of Microsoft's
  BARC)
• Samaan aikaan hänen kilpailijansa tuolla alalla
  lisäsivät kaikenlaisia kelloja ja kilistimiä
  omiin kehitelmiinsä
• RISC -tyyppinen ajattelu jo ennen koko RISC
  käsitteen keksimistä

10
ERAn vaiheet

• Muutaman vuoden toiminnan jälkeen Remington
  Randin omistukseen
• Seuraavaksi ostajana oli Sperry, sitten Burroughs
  ja viimeisimpänä Unisys
• Tuotteet ja työntekijät eivät kuitenkaan
  suuremmin vaihtuneet, mutta Remington Randin
  omistukseen siirtymisen yhteydessä yritys siirtyi
  kehittämään lähinnä kaupallisia tietokoneita
• Lopulta Cray ja hänen supertietokoneet eivät enää
  sopineet yrityksen strategiaan, ja niinpä Cray
  päätti yhdistää voimansa Bill Norrisin kanssa ja
  auttaa häntä Control Data Corporationin
  perustamisessa

11
Control Data Corporation

• Seymour Cray ei kuulunut varsinaisesti Control
  Data Corporationin perustajiin, mutta hän oli sen
  ensimmäinen teknisesti orientoitunut työntekijä
• Cray piti aina tavoitteensa selkeänä mielessään
  hän halusi valmistaa tehokkaita supertietokoneita
• Melko nopeasti he veivät supertietokonemarkkinat
  ERAlta
• Yrityksen perustamisen aikoihin he onnistuivat
  keräämään 600.000 dollarin pääoman yritykselle,
  mikä oli suuri summa rahaa niinä aikoina Video
• Cray itse sijoitti 5.000 dollaria yrityksen
  osakkeisiin Video

12
Crayn kiinnostus supertietokoneita kohtaan

• Crayn omistautuminen supertietokoneiden
  kehittämiseen juontui pitkälti hänen yleisestä
  kiinnostuksestaan tiedettä kohtaan
• Luontaiset tieteelliset kyvyt mahdollistivat
  Crayn töilleen asettamien tavoitteiden
  saavuttamisen
• Tunsi työnsä olevan yhteiskunnalle arvokasta ja
  sai runsaasti positiivista palautetta asiakkailta
  ja kollegoilta

13
Suunnittelu käytännössä

• Suunnitteluprosessi oli täydellinen sooloprojekti
  Craylle. Tietysti hän tarvitsi tukihenkilöitä,
  mutta peruskonsepti oli aina yksinomaa hänen
• Budjetissa pysymisen varmistaminen ei ollut Crayn
  vahvin alue
• Cray otti runsaasti riskejä You have to be
  prepared to fail, and I have failed about half
  the time, I guess. But you simply have to pick
  yourself up and go at it again with whatever
  insights you've gained from your failure. If you
  do keep trying, you will occasionally do
  something worthwhile. Seymour Cray
• Crayn tavoitteena oli rakentaa kaikkien aikojen
  nopein supertietokone
• Cray halusi suunnitella tietokoneen aivan
  perusteista alkaen (Käskykanta, muisti ja sen
  rakenne jne.)

14
Työskentely Control Data Corporationissa

• CDC ja sen liiketoiminta alkoivat kasvaa yhä
  suuremmiksi
• Cray alkoi tuntea myös häiriötekijöiden kasvavan
  liikaa
• Muutto Chippewa Fallsiin, jonne perustettiin
  yhtiön tutkimus- ja kehitysyksikkö

15
CDCn aikaiset projektit

• Ensimmäinen projekti CDCllä 1604 -tietokone
• Päätös rakentaa 1604 -tietokone transistorien
  avulla
• Ainoa suuri tietokone, joka käytti transistoreita
  General Transistor

1604 -tietokone konsoleineen
16
CDC 6600 ja 7600

• Crayn kaikkien aikojen vallankumouksellisimmat
  tietokoneet, jotka ovat säilyttäneet tieteellisen
  merkityksensä aina näihin päiviin saakka
• Differentiaaliyhtälöiden ratkaisu iteratiivisilla
  prosesseilla
• Yhä tehokkaammille tietokoneille paljon kysyntää

CDC 6600
CDC 7600
17
CDC 8600

• Viimeinen laite jonka parissa Cray työskenteli
  CDCllä
• Osoitti todeksi Crayn vision siitä, että pelkkä
  kellotaajuuden kasvattaminen ei tulisi auttamaan
  häntä saavuttamaan tavoitteitaan
• Tarvittiin huomattavasti suurempaa
  rinnakkaisuutta, joten 8600 malliin Cray rakensi
  4 rinnakkaista prosessoria yhden muistin varaan
  Cray koneet nykyisin - mpg

18
Cray Research Inc. ja Cray tietokoneet

• 1972 Cray huomasi, että suurten
  supertietokoneiden markkinat olivat tulleet niin
  pieniksi, että pian CDC tulisi luopumaan niiden
  kehittämisestä
• Cray perusti uuden yrityksen nimeltään Cray
  Research Inc.
• Cray käytti uusinta teknologiaa, integroituja
  piirejä ja vektorirekisteriteknologiaa uuden Cray
  -tietokoneen valmistukseen
• Cray-1n suunnittelussa Cray pääsi käyttämään
  myös taiteellisia lahjojaan antaessaan uudelle
  koneelle varsin eksoottisen ulkomuodon. Cray-1
  oli kartionmuotoinen, jolloin laitteen
  johdotukset saatiin laitettua modulin lyhyimmille
  pinnoille

19
CRAY-1

• Clock Period 12.5 ns
• 1 CPU
• 80 MIPS
• 160 MFLOPS
• CRAY-1/S Module
• Single Layer, 2D
• 5/4 gate ECL
• Silicon
• Logig levels/cp8

20
CRAY-2

• Clock Period 4,1 ns
• 4 CPU
• 480 MIPS
• 1800 MFLOPS
• Liquid Immersion Cooling mpg
• CRAY-2 Module
• 8-Layer, 3D
• 16-gate array ECL
• Silicon
• 30 modules 1 CPU
• Logig levels/cp4
• Vaikeuksia saada riittävän nopeita osia mm.
  Rockwell
• Muisti on tavallista PC-muistia

21
CRAY-3

• Clock Period 2 ns
• 16 CPUs
• 8.000 MIPS
• 16.000 MFLOPS
• Gallium Arsedine ICs (Mahd. 3 kertaa nopeamman
  toiminnan, kuin pii)
• CRAY-3 Module
• 200-400 gates
• Gallium Arsedine
• 4 modules 1 CPU
• Logig levels/cp6

22
CRAY-4

• Cray-4 oli kaksi kertaa edeltäjäänsä nopeampi,
  mutta sitä ei koskaan valmistettu loppuun asti
• Clock Period 1 ns
• 64.00 MIPS
• 128.000 FLOPS
• Muut tekniset tiedot ???

23
Gallium arseenin vaikutus laskentatehon nousuun
24
CRAY-3n jälkeiset vaiheet

• Aiemman tuottoisan liiketoiminnan annettua
  Craylle sen, mitä hän oli halunnut, päätti Cray
  perustaa vielä yhden uuden yrityksen
• Uuden yrityksen nimeksi tuli Cray Computer
  Corporation
• Tämä liiketoimi epäonnistui, joten puolitoista
  vuotta myöhemmin vuonna 1996 Cray yritti vielä
  kerran rakentaa yrityksen, joka tulisi
  rakentamaan huippunopeita supertietokoneita

25
Cray persoonana

• Seymour Cray vältteli julkisuutta
• Lukuisia palkintoja ja kunnianosoituksia
• Eli suoraviivaista elämää
• Vältteli kaikkea, mikä olisi vienyt ajatukset
  pois työstä
• Seymour oli hyvin avoin ihminen
• Ei salaisuuksia
• Ongelmien ratkaisija
• Lukuisia urheilullisia harrastuksia
• Nautti laskettelusta, purjehduksesta,
  surffauksesta, tenniksestä, hölkkäämisestä ja
  tunnelien kaivamisesta

26
Seymourin tarinan päätös

• Syyskuun 22. päivä vuonna 1996 n. klo. 1500
  Seymour Cray liittyi Southbound I-25 tielle North
  Academy Boulevardilta Coloradossa
• Crayltä murtui onnettomuudessa niska, useita
  kylkiluita ja hän sai lukuisia päävammoja
• Sairaalassa leikkaus aivopullistuman
  poistamiseksi
• Kriittisessä ja epästabiilissa tilassa aina
  Lokakuun viidenteen päivään asti, jolloin kello
  253 yöllä hänet julistettiin virallisesti
  kuolleeksi
• Seymour Cray kuoli, mutta Cray-tietokoneet ja
  muisto supertietokoneiden isästä elää yhä
  vahvasti

27
Crayn perhe

• Naimisiin sodan loputtua Chippewa Fallsissa
  ensimmäisen vaimonsa kanssa (Verene)
• 1975 erosi vaimostaan
• Noin vuoden päästä tapasi Geri M. Harrandin,
  jonka kanssa meni naimisiin vuonna 1980
• Lapset Susan Bormar, Carolyn Arnold ja Steven
  Cray (kaikki ensimmäisestä avioliitosta)
• 5 lastenlasta

28
Crayn tärkeimpiä historiallisia keksintöjä

• Sep. 20, 1994, Apparatus for calculating delay
  when executing vector tailgating instructions and
  using delay to facilitate simultaneous reading of
  operands from and writing of results to same
  vector register, Cray, Seymour R., Chippewa
  Falls, Wisconsin Bedell, James R., Chippewa
  Falls, Wisconsin Kuba, Dennis W., Chippewa Falls,
  Wisconsin Moore, Jr., William T., Elk Mound,
  Wisconsin
• Mar. 23, 1993, Flying leads for integrated
  circuits, Cray, Seymour R., Chippewa Falls,
  Wisconsin Krajewski, Nicholas J., Elk Mound,
  Wisconsin
• Feb. 9, 1993, Method for manufacturing a twisted
  wire jumper electrical interconnector, Cray,
  Seymour R., Chippewa Falls, Wisconsin Krajewski,
  Nicholas J., Chippewa Falls, Wisconsin
• Jul. 21, 1992, Gas-liquid forced turbulence
  cooling, Cray, Seymour R., Colorado Springs,
  Colorado Sherwood, Gregory J., Colorado Springs,
  Colorado
• May 12, 1992, Twisted wire jumper electrical
  interconnector, Cray, Seymour R., Chippewa Falls,
  Wisconsin Krajewski, Nicholas J., Chippewa Falls,
  Wisconsin
• Oct. 8, 1991, Lead bonding of chips to circuit
  boards and circuit boards to circuit boards,
  Cray, Seymour R., Chippewa Falls, Wisconsin
  Krajewski, Nicholas J., Elk Mound, Wisconsin
• Sep. 3, 1991, Three dimensionally interconnected
  module assembly, Cray, Seymour R., Chippewa
  Falls, Wisconsin Krajewski, Nicholas J., Elk
  Mound, Wisconsin

May 14, 1991, Twisted wire jumper electrical
interconnector and method of making, Cray,
Seymour R., Chippewa Falls, Wisconsin Krajewski,
Nicholas J., Chippewa Falls, Wisconsin Oct. 23,
1990, Gallium arsenide depletion made MESFIT
logic cell, Cray, Seymour R., Chippewa Falls,
Wisconsin Jan. 20, 1987, Phase modulated pulse
logic for gallium arsenide, Cray, Seymour R.,
Chippewa Falls, Wisconsin May 20, 1986,
Immersion cooled high density electronic
assembly, Cray, Seymour R., Chippewa Falls,
Wisconsin Dec. 5, 1978, Computer vector register
processing, Cray, Seymour R., Lilydale,
Minnesota Sep. 3, 1974, Multi-Mode Data
Processing System, Cray, Seymour R., Chippewa
Falls, Wisconsin Aug. 27, 1974, Interconnect
Technique For Stacked Circuit Boards, Cray,
Seymour R., Chippewa Falls, Wisconsin Roush,
Maurice D., Chippewa Falls, Wisconsin May 4,
1971, Apparatus For Automated Computer
Maintenance Comprising Means For Varying The
Input Signal Switching Threshold Voltage For Any
Of A Plurality Of Electronic Circuits, Cray,
Seymour R., Chippewa Falls, Wisconsin Feb. 9,
1993, Computer cabinet, Cray, Seymour R.,
Colorado Springs, Colorado Krajewski, Nicholas
J., Krajewski, Wisconsin Johnson, David J.,
Chippewa Falls, Wisconsin Reshanov, Eugene N.,
Golden Valley, Minnesota Gaston, Johannes N.,
Minnetonka, Minnesota Feb. 28, 1978, Computer
cabinet, Cray, Seymour R., Lilydale, Minnesota
Roush, Maurice Dean, Chippewa Falls, Wisconsin
29
Kuuluisat lausahdukset ja legendat

• I/O certainly has been lagging in the last
  decade." Seymour Cray 1976
• Cray Researchin johtajan John Rollwagenin ja
  Seymourin keskustelu Applen ostettua Cray
  -tietokoneen
• Vastavalmistuneiden opiskelijoiden palkkaaminen
  töihin
• Kryptiset vastaukset epämiellyttäviin kysymyksiin
• CAD -välineistö
• Ohjelmointikyvyt ja muistaminen ?
• Arviot seuraavasta supertietokoneesta ( Cray-4n
  jälkeen seurannut 4 -vuoden periodi)
• Arviot suprajohtavuudesta ja suhtautuminen
  kilpailijoihin

30
Seymour Cray 1925 - 1996

• Viettäkäämme nanosekunnin pituinen hiljainen
  hetki Seymour Cray muistoksi