Seymour Roger Cray 1925 1996 Seymour Cray syntyi

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) 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 1

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) 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 2

Seymourin lapsuus • Kiinnostunut kaikesta elektroniikasta • Runsaasti aikaa koulun elektroniikan laboratoriossa • Tietokoneita ei ollut Crayn saatavilla vielä tuohon aikaan • Jo pienenä lapsena ongelmien ratkaisija 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 3

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) 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 4

Ura opiskelujen jälkeen • Sai vihjeen koulunsa professorilta, jonka perusteella haki työtä muutaman korttelin päässä sijainneesta ERA: n toimistosta (Engineering Recearch Assosiates) • ERA oli yksi ensimmäisistä digitaalisia piirejä kehittävistä yrityksistä maailmassa • Yhdysvaltojen merivoimien rahoittamana se kehitti tiedonsalauslaitteita • Crayn aloittaessa työskentelyn ERA: ssa, se oli vasta vuoden ikäinen • Paikka jossa yritys sijaitsi, oli ennen palvellut puisten purjelentokoneiden tehtaana 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 5

Työskentely ERA: ssa • Ensimmäisenä viikkona ei oikein tiennyt, mikä hänen työnsä ERA: ssa 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] 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 6

ERA ja varhaiset tietokoneet • Myöhemmin Cray alkoi työskentelemään ERA: ssa 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 22. 2. 2002 UNIVAC, first commercial computer Seymour Roger Cray 7

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 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 8

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 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 9

ERA: n 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 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 10

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 ERA: lta • 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] 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 11

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 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 12

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. ) 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 13

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 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 14

CDC: n aikaiset projektit • Ensimmäinen projekti CDC: llä 1604 -tietokone • Päätös rakentaa 1604 tietokone transistorien avulla • Ainoa suuri tietokone, joka käytti transistoreita [General Transistor] 1604 -tietokone konsoleineen 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 15

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 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 16

CDC 8600 • Viimeinen laite jonka parissa Cray työskenteli CDC: llä • 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] 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 17

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-1: n 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 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 18

CRAY-1 • • Clock Period = 12. 5 ns 1 CPU 80 MIPS 160 MFLOPS • • • CRAY-1/S Module Single Layer, 2 D 5/4 gate ECL Silicon Logig levels/cp=8 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 19

• • • • CRAY-2 Clock Period = 4, 1 ns 4 CPU 480 MIPS 1800 MFLOPS Liquid Immersion Cooling [mpg] CRAY-2 Module 8 -Layer, 3 D 16 -gate array ECL Silicon 30 modules = 1 CPU Logig levels/cp=4 Vaikeuksia saada riittävän nopeita osia [mm. Rockwell] Muisti on tavallista PC-muistia 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 20

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/cp=6 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 21

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 ? ? ? 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 22

Gallium arseenin vaikutus laskentatehon nousuun 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 23

CRAY-3: n 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 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 24

Cray persoonana • • • 22. 2. 2002 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 Seymour Roger Cray 25

Seymourin tarinan päätös • Syyskuun 22. päivä vuonna 1996 n. klo. 15: 00 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 2: 53 yöllä hänet julistettiin virallisesti kuolleeksi • Seymour Cray kuoli, mutta Cray-tietokoneet ja muisto ”supertietokoneiden isästä” elää yhä vahvasti 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 26

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 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 27

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 May 14, 1991, Twisted wire jumper electrical interconnector and method of making, Cray, Seymour R. , Chippewa Falls, Wisconsin Krajewski, Nicholas J. , Chippewa Falls, Wisconsin Mar. 23, 1993, Flying leads for integrated circuits, Cray, Seymour R. , Chippewa Falls, Wisconsin Krajewski, Nicholas J. , Elk Mound, Wisconsin Jan. 20, 1987, Phase modulated pulse logic for gallium arsenide, Cray, Seymour R. , Chippewa Falls, 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 Oct. 23, 1990, Gallium arsenide depletion made MESFIT logic cell, 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 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 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 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 28

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-4: n jälkeen seurannut 4 -vuoden periodi) • Arviot suprajohtavuudesta ja suhtautuminen kilpailijoihin 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 29

Seymour Cray 1925 - 1996 • Viettäkäämme nanosekunnin pituinen hiljainen hetki Seymour Cray muistoksi 22. 2. 2002 Seymour Roger Cray 30