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Deux modules provenant d’un ordinateur CDC Cyber
Gilles Geeraerts - Expérimentarium de Mathématique et d’Informatique
Expérimentarium de Mathématique et d’Informatique (XMI)
Fig. 1. Deux modules provenant d’un CDC Cyber ©XMI
Les objets du mois proviennent d’un super-ordinateur Control Data Corporation, de la gamme « Cyber ». Leur origine exacte n’est pas claire : des pièces similaires sont recensées dans d’autres collections1 comme provenant d’un Cyber 170, mais nous n’avons pas trouvé de trace d’une telle machine à l’ULB. Par contre, dans les années 1980 et 1990, l’ULB possédait un CDC Cyber 180/855 ; on peut donc supposer que ces modules en proviennent.
Un peu de contexte... En 1956, John Bardeen (1908-1991)2, Walter Brattain (1902-1987)3 et William Shockley (1910-1989)4 reçoivent le prix Nobel de physique pour l’invention du transistor. Les transistors remplacent les tubes électroniques, ces sortes de grosses ampoules qu’on trouvait dans les anciennes radios, mais aussi dans les premiers ordinateurs. Les transistors sont plus petits, plus solides, chauffent moins et consomment moins. Ils permettent donc des ordinateurs plus puissants, plus compacts et plus fiables…
Plusieurs entreprises se forment alors pour exploiter les transistors en informatique, comme Control Data Corporation, fondée en 1957 par William Norris (1911-2006)5 à Minneapolis. Son principal atout est son ingénieur en chef, Seymour Cray (1925-1996)6, dont les idées permettent la construction de super-ordinateurs : la série des CDC 6000. En 1964, les CDC 6600 étaient les plus rapides au monde : de trois à dix fois plus rapides que la concurrence, selon les sources, et ce jusqu’en 1969, quand ils furent détrônés par un autre CDC ! Ils étaient donc incontournables dans les laboratoires qui avaient besoin de puissance de calcul ; l’ULB achète d’ailleurs un CDC 6400, installé dans le bâtiment O (fig. 2).
Fig. 2. Archives de l'ULB illustrant les CDC 6400 ©Archives
Le « secret » des ordinateurs CDC, c’est le parallélisme : la capacité d’exécuter plusieurs instructions ou plusieurs portions d’instructions en même temps. Un ordinateur est composé : d’un processeur, qui exécute les instructions ; d’une mémoire (centrale), qui contient le programme et ses données ; et des entrées-sorties (cartes perforées, clavier, écran, imprimante…), pour que l’ordinateur obtienne les données à traiter et communique les résultats. Cray équipe le processeur principal de processeurs périphériques, qui transfèrent les données entre les entrées-sorties et la mémoire, pendant que le processeur principal traite les données déjà en mémoire. Ce processeur peut également effectuer plusieurs instructions en même temps, grâce à une technique appelée pipeline, encore présente dans les processeurs modernes… Cray poursuivra ces idées en quittant CDC et en fondant Cray Research Inc en 1972 qui, à son tour, se mettra à fabriquer les ordinateurs les plus rapides au monde… comme en témoigne la blague suivante : « Quelle est la firme qui fabrique l’ordinateur le plus rapide ? Celle où travaille Seymour Cray ! ».
Le Hardware Reference Manual7 (fig. 3) du Cyber 180 le montre vu de haut : trois armoires d’environ 2m50 de long, 2m de haut et 60cm de profondeur, connectées « en étoile » pour diminuer les longueurs des câbles qui les relient. On reconnaît le processeur, la mémoire et les entrées-sorties (IOU), dont le Dead Start Panel sert à l’initialisation. Ces ordinateurs devaient être refroidis en permanence (cf. Cooling system). Sur certains modèles, c’était une circulation d’eau ; le manuel d’installation8 contient des images inattendues de tuyauterie (fig. 4).
Chacun de ces blocs est découpé en modules simples, facilement remplaçables. Nos deux objets du mois sont des modules de mémoire (fig. 5). Contrairement aux circuits imprimés classiques, où les composants sont posés sur la surface d’une seule « carte », ils adoptent une construction appelée « cordwood9 », où deux cartes se font face, avec les composants pris « en sandwich » à l’intérieur (fig. 6). Sur les premiers CDC, cela servait à diminuer la distance que le signal électrique doit parcourir entre les composants. À l’arrière, des connecteurs permettent de relier les modules entre eux à l’aide de câbles. À l’intérieur, les « puces » sont posées sur des lames de métal qui dissipent la chaleur vers le châssis, qui était lui-même refroidi.
Fig. 5. Modules de mémoire ©XMI
Fig. 6. Construction « cordwood » ©XMI
La série Cyber marque la fin de la lignée d’ordinateurs CDC. Dans les années 1990, les stations de travail individuelles sont plus puissantes et les super-ordinateurs les plus rapides sont fabriquées par Cray… Aujourd’hui, les super-ordinateurs sont en fait un assemblage de nombreux ordinateurs simples, basés sur du matériel très proches de nos ordinaires PC de bureau10, qui fonctionnent en parallèle… On retrouve donc l’idée centrale de Cray et CDC !
Remerciements
L’auteur tient à remercier le Service des Archives de l’ULB, en particulier Renaud Bardez, Michèle Gray et Johanne Raya Ruiz. Il tient aussi à remercier le Prof. Raymond Devillers et Patrick Isbendjian pour leurs conseils et leurs souvenirs partagés.
Source :
2 : Physicien américain, seule personne à avoir reçu le prix Nobel de physique à deux reprises !
4 : Physicien américain, responsable du groupe qui a inventé le transistor au Bell Labs.
5 : Businessman américain, qui a travaillé pour Westinghouse et Sperry Rand Corporation avant de fonder CDC.
6 : Informaticien et ingénieur en électricité.
7 : CDC, Hardware Reference Manual, publication n° 60469290, 1985.
8 : CDC, Installation and checkout, publication n° 60463420, 1987.
9 : Cela se réfère à une technique de construction dite « de bois cordé ».
10 : À l’heure d’écrire ces lignes, l’ordinateur le plus puissant est l’Hewlett Packard Enterprise El Capitan, du laboratoire Lawrence Livermore en Californie (USA). Il comporte 43 808 processeurs fabriqués par AMD (https://www.llnl.gov/article/52061/lawrence-livermore-national-laboratorys-el-capitan-verified-worlds-fastest-supercomputer).
Pour plus d'informations, n'hésitez pas à consulter le PDF plus détaillé juste ici :