LA, LLNL, and Supercomputing

The Influence of the Los Alamos and Livermore National Laboratories on the Development of Supercomputing by Mackenzie (1991)

​http://dx.doi.org/10.1109/MAHC.1991.10014

を読みながらのメモ。以下、論文からの引用とコメント：

The failure of suppliers to produce the required integrated circuits, anti-war demonstrations, riots, and fire bombing on the campus of the University of Illinois in 1970, and a range of other circumstances prevented the smooth development of ILLIAC IV.

ILLIAC IVについて。

The requisite calculations for one time-step for one cell might amount to 200 floating-point operations for the early 1960’s code, and 20,000 for the modern one (Livermore interviews).

核兵器のモデリングに必要な演算量について。この間に、モデルに利用されるメッシュも、2次元モデルから3次元モデルが必要になり、大幅に増加している。

Statically, up to 30% of the instructions in a Monte Carlo program may be branches (Michael interview).

メッシュ上で偏微分方程式の解を求める手法は、コードに分岐が少ないのに対して、核兵器モデリングでもうひとつ重要な計算手法であるモンテカルロ法は、本質的に分岐が多い。

One million IBM cards carried the requisite initial values, one card for each point in the computational mesh, and “the computations to be performed required the punching of intermediate output cards which were then resubmitted as input” (Stern 1981).

Los AlamosのFrankelとMetropolisが、最初にENIACで計算をしたモデルのこと。

Neither laboratory has bought one of the Japanese supercomputers, though here questions of nationalist protectionism come into play as well as the questions of the suitability of particular machines for the laboratories’ computational tasks.

Los AlamosとLivermoreは、スパコンの選択にうるさい。速いモデルだからという理由だけで計算機を選ぶことはなかった。当然、日本製のベクトルスパコンは選択されなかった。

The Control Data STAR-100 episode was pivotal, because it secured the commitment of the laboratories to mainstream supercomputing rather than the more massively parallel alternatives.

STAR-100というある意味画期的な計算機は、仕様を満たすことができなかったため、その後LAやLLNLはいわゆる普通の計算機(CDC Cyber205などのベクトル計算機)に強くコミットすることになった。実はこれらの核関連の研究は多くが機密であったため、本当に必要な「核」の部分のコードが公開されず、それをターゲットとしてのアーキテクチャやソフトの最適化が不可能という問題もあったようだ。そのため、LLNLではLivermore Loopsと呼ばれる、LLNLが必要としている計算の典型的なものを代表するベンチマークを用意するようになった。その後、色々な計算機はこの「ベンチマーク」の性能を競う風潮ができた。

The project was formulated in an “almost pathological atmosphere of optimism and its corollary, fear of being left behind” (Bashe et al. 1986); as outlined above, the designers were also trying to satisfy the needs of quite different kinds of users.

IBMのStretchについて。結果としてStretchは735個の命令をもつ計算機になってしまった。この直前に「VAXのアーキテクチャはDEC社内の官僚主義的な構造を反映している」というTom Westの言葉を、"The Soul of a New Machine"から引用している。IBMも同様の問題を抱えていたのだろう。

Livermore’s “Sidney Fernbach was reportedly one of the few people in the world from whom Seymour Cray would accept suggestions” (Lundstrom 1987, p. 90), and Cray took, and takes, care to become aware of the laboratories’ computational needs.

Cray-1は、LAやLLNLの要求にもとづいて設計された計算機ではなかった。実際、Crayは彼らのような核関連の研究だけでなく、NSAが必要としている計算にも配慮して、ある種のバランスのとれたアーキテクチャを開発することができて、そして成功した(Cray-1では)。それでも、この引用にあるように、LLNLによるCrayに対する影響が全くなかったわけではないらしい。"one of the few people"ねぇ。