</motto<</bf laitteisto/qquad hardware, equipment>/break
        Joukko kesken{{n kytkettyj{ laitteita, jotka muodostavat
        toiminnallisen kokonaisuuden, esim. tietokoneen.

        -- -- Atk-sanakirja, 1975
>>

/chapter<Laitteisto>

/section<Supertietokonelaitteisto>

Supertietokone asennettiin kahdessa vaiheessa: tammikuussa 1989
tuli v{liaikainen Cray X-MP EA//14se, ja loppusyksyll{ 1989
lopullinen, teholtaan noin nelinkertainen Cray X-MP EA//416.
Vuoden 1989 lopulla kytkettiin k{ytt||n koneeseen asennettu
16 megasanan lis{muisti, jolloin koneen tyyppimerkinn{ksi 
tuli X-MP EA//432.

Cray X-MP EA//432 -supertietokoneessa on 

</leftskip1cm

/item<$/bullet$> nelj{ prosessoria (/ii<kellotaajuus> 8.5 nanosekuntia), 

/item<$/bullet$> /ii<muistia> 32 megasanaa eli 256 megatavua,

/item<$/bullet$> /ii<levytilaa> yhteens{ 25 gigatavua ja

/item<$/bullet$> nopea puolijohdekomponenteilla toteutettu "ram-disk" 
eli /ii<SSD>
(/ii<Solid State Device>), kapasiteetiltaan 32 megasanaa eli 256 megatavua.

>

Crayn keskusyksik|t ovat 
</sl/ii<vektoriprosessoreita>>, toisin sanoen ne pystyv{t
esimerkiksi laskemaan "yhdell{ komennolla" kaksi
yksiulotteista taulukkoa eli vektoria yhteen.  Yhteenlasku
tehd{{n usealle alkioparille </sl vektoroidusti> tai
oikeammin limitetysti /ii<liukuhihnaperiaatteella> (ks. 
luku /ref<13>).  T{m{ nopeuttaa huomattavasti laskentaa.  Lis{ksi
prosessori sis{lt{{ erilliset /ii<liukulukuyksik|t>
yhteenlaskua, kertolaskua ja k{{nteisluvun laskemista
varten, ja kaikki n{m{ yksik|t voivat olla k{yt|ss{
samanaikaisesti. 

Yhden Cray-keskusyksik|n suoritusteho vaihtelee
suoritettavan ohjelman vektoroituvuuden mukaan.  Yhden
prosessorin teoreettinen huipputeho on 235 megaflopsia, ja
nelj{n prosessorin suoritustehon maksimi on siten 940
megaflopsia (Mflops = /ii<megaflops> = miljoona
liukulukulaskutoimitusta sekunnissa).  T{m{ kuitenkin
edellytt{{, ett{ kaikki aritmeettiset yksik|t ovat
jatkuvasti toiminnassa samanaikaisesti.  L{helle huipputehoa
voidaan p{{st{ hetkitt{in, mutta koko ohjelman
keskim{{r{inen teho j{{ yleens{ paljon pienemm{ksi.  

Er{{ss{ tieteelliselle laskennalle tyypillisess{ teht{v{ss{
(</sc/ii<linpack>>-testi eli sadan lineaarisen yht{l|n
yht{l|ryhm{n ratkaiseminen), jossa ohjelmaa ei saa
"viritt{{", yksi prosessori saavuttaa 66 megaflopsia ja on
noin 5 kertaa /ii<IBM 3090> -prosessorin tehoinen, ja noin
100 kertaa /ii<VAX 8650> -prosessorin tehoinen. 

Lis{ksi moniprosessorilaitteiston tehoon tietyn probleeman
ratkaisussa vaikuttaa se, kuinka hyvin kyseinen ohjelma osaa
k{ytt{{ eri prosessoreita samanaikaisesti hyv{kseen
(ohjelman /ii<rinnakkaistuvuus> eli /ii<paralleelisoituvuus>). 

Cray-supertietokone on ns.  </sl/ii<sanakone>>, eli pienin
osoitettavissa oleva (ja muistista noudettava tai muistiin
talletettava) alkio on yhden sanan kokoinen.  Sanakoneen
vastakohtana on </sl/ii<tavukone>>, jossa kullakin tavulla on oma
osoite.  Useimmat nykyiset tietokoneet ovat tavukoneita:
IBM, VAX, ty|asemat, mikrot jne. 

Yksi Crayn /ii<sana> on 8 tavua eli 64 bitti{.  Siten yhteen
sanaan mahtuu yksi "kaksoistarkkuuden" liukuluku (jota
Crayss{ tosin sanotaan /ii<yksinkertaisen tarkkuuden luvuksi>,
koska se on pienin reaaliluvun esitysmuoto Crayss{). 
Crayss{ ei siis ole lainkaan muiden koneiden yksinkertaisen
tarkkuuden reaalilukuja vastaavaa tarkkuutta (4 tavua eli 32
bitti{). 

Crayss{ on my|s 16 tavun eli 128 bitin reaaliluvun
liukulukuesitysmuoto, jota Crayss{ kutsutaan
/ii<kaksoistarkkuuden luvuksi>, mutta joka vastaa muiden koneiden
nelinkertaista tarkkuutta.  T{ll{ tarkkuudella laskeminen on
kuitenkin huomattavasti hitaampaa kuin normaalitarkkuudella,
joten sit{ ei kannata k{ytt{{, ellei n{in suurta tarkkuutta
todella tarvitse. 

Toisin kuin kaikissa nykyisiss{ mikroja suuremmissa
tietokoneissa Crayss{ ei ole /ii<virtuaalimuisti>a.  Siksi
ohjelman ty|tiloineen on mahduttava muistiin kerralla. 
Tosin suuria ohjelmia voidaan pilkkoa pienemmiksi ns. 
/ii<overlay>-rakenteilla (ks.  /ref<16.4>), mutta ohjelmoija
joutuu itse huolehtimaan t{st{.  Vektorioperaatiot ovat
huomattavan monimutkaisia virtuaalimuistikoneessa, koska
vektorin alkiot voivat olla eri sivuilla, ja kesken
operaation voi siten tulla sivunpuutoskeskeytys.  Sivun haun
ajaksi t{ytyy vektorirekisterien sis{lt{m{ suurehko
tietom{{r{ tallettaa, ja lis{ksi tarvitaan kirjanpitoa
siit{, miss{ vaiheessa liukuhihnoitetut operaatiot olivat
keskeytyksen sattuessa.  Tavallisilla skalaarikoneilla
sivunpuutoskeskeytysten k{sittely on oleellisesti
yksinkertaisempaa. Vaikka er{{t vektoriprosessorit
(esim. /ii<IBM 3090> VF) osaavatkin k{ytt{{ virtuaalimuistia,
ne samalla menett{v{t osan tehosta monimutkaisemman
laitteiston ja k{ytt|j{rjestelm{n takia.

/page

% t{h{n kaavakuva laitteistosta

/null
/page

Vektoriprosessori--sanakone--reaalimuisti--arkkitehtuuri ja
suuri sanan pituus t{ht{{v{t johdonmukaisesti suureen
tehoon liukulukujen k{sittelyss{. Vaikka Cray onkin
suhteellisen tehokas kone miss{ tahansa teht{v{ss{,
se p{{see kunnolla oikeuksiinsa vasta suurissa numeerisissa
ongelmissa.  Tekstink{sittely ja pelkk{{ kokonaislukulaskentaa
sis{lt{vien ohjelmien ajaminen Crayll{ ovat laitteiston
v{{rink{ytt|{.

/ii<Levymuistia> on 25 gigatavua eli yli 25 miljardia merkki{.  
Levytilasta 8.5 giga/-tavua on varattu k{ytt{jien (pysyville) tiedostoille,
5 gigatavua k{ytt|j{rjestelm{lle ja varusohjelmille,
1.5 gigatavua sovellusohjelmille ja 10 gigatavua k{ytt{jien ty|tilaksi ja
/ii<tilap{istiedostoille>.

J{rjestelm{ss{ on kaksi Hitachi 7480 /ii<nauhakasettiasemaa>. 
N{m{ asemat ovat IBM 3480 kasettiasemien kanssa t{ysin
yhteensopivat, k{ytt{v{t standardiksi muotoutumassa olevaa
kasettia, jonka talletuskapasiteetti on noin 200 megatavua
eli noin 25/% enemm{n kuin ison kelanauhan
talletuskapasiteetti tiheydell{ 6250 bpi. 

/section<Palvelukoneet>

Supertietokoneen k{ytt|ymp{rist||n kuuluu lis{ksi kaksi
palvelukonetta, /ii<edustakoneina> toimivat
opetusministeri|n omistama /ii<VAX 8650>-laitteisto (</sc
opmvax>), jonka k{ytt|j{rjestelm{n{ on </sc/ii<vms>>, ja
</sc/ii<unix>>-k{ytt|j{rjestelm{ll{ toimiva /ii<Sun
4>//390-tietokone (</sc/ii<finsun>>).  Molemmat palvelukoneet
ovat teholtaan suurinpiirtein samaa luokkaa. 

</sc Opmvax>issa on 84 megatavua keskusmuistia ja
noin 6 gigatavua levytilaa.  J{rjestelm{ss{ on kaksi
9-uraista magneettinauha-asemaa (tiheydet 1600 bpi ja 6250
bpi).  K{ytt|j{rjestelm{n{ on </sc vms> versio 5.1. 
Tulostimina on kaksi rivikirjoitinta. 

Sun 4//390 edustakoneessa on 56 megatavua keskusmuistia ja 5
gigatavua levymuistia.  Lis{ksi laitteistoon on asennettu
ExaByte -kasettiasema.  K{ytt|j{rjestelm{n{ on /ii<SunOS>,
joka on </sc BSD>-pohjainen </sc unix>-toteutus. 

Supertietokoneen kolmeen edustakonekanavaan on
liitetty yksi ty|asema (</sc/ii<azalea>>) ja
kaksi /ii<reitityskonetta>: </sc vms>-pohjaista liikenn|inti{
varten Supercomputer Gateway /ii<VAX 8250> (</sc/ii<vxgate>>,
klusterissa </sc opmvax>in kanssa) ja </sc/ii<tcp//ip>>-pohjaista
liikenn|inti{ varten /ii<Sun 3>//260 (</sc/ii<sungate>>). 
Molemmissa reitittimiss{ on jonkin verran paikallista
levytilaa v{livarastointia varten.  Reitittimet eiv{t n{y
k{ytt{j{lle mitenk{{n.  


/section</ii<Asiakastilat>>

TLP:n toisen kerroksen asiakastiloissa ja
koulutusluokassa (huoneet 2027 ja 2028 VTKK:n rakennuksessa, Tietotie 6,
Otaniemi, Espoo) on k{ytett{viss{ useita ty|asemia, mikrotietokoneita,
p{{tteit{ ja tulostimia. 

Asiakastiloihin p{{see ma--pe kello 7.30--16.15 (kes{ll{
8.00--15.15), poistumisesta voi sopia vahtimestarin kanssa
erikseen.  Asiakastilojen laitteita voi my|s tarvittaessa
varata k{ytt||ns{.  

Asiakashuoneissa on my|s t{rkeimm{t varus- ja sovellusohjelmistojen
k{sikirjat ja oppaat.


/section<Asiakastilan ty|asemat, p{{tteet ja mikrot>

Asiakastiloissa on korkeatasoinen
/ii<supergrafiikkaty|asema>, /ii<Silicon Graphics> 4D//220GTXB,
jonka huippunopeus on 8 Mflops.
Supergrafiikkaty|asemassa on 32 megatavua keskusmuistia
ja 1.2 gigatavua levymuistia, $1200/times1024$ pikselin v{rin{ytt|
ja liit{nt{ videolaitteistoon. 

Samoissa tiloissa on kaksi /ii<Sun 3>//60 ja kaksi
/ii<Iris> 4D//20G -ty|asemaa. 

Asiakastilassa on my|s /ii<Tektronix> 4129//6130 graafinen
v{rity|asema sek{  graafiset v{rip{{tteet
Tektronix 4111 ja 4107. Kaikissa Tektronix-p{{tteiss{ on
tabletti.

Asiakastiloissa on my|s kaksi mikrotietokonetta: 
/ii<IBM PS//2>-80 ja /ii<Macintosh> II. 
J{lkimm{iseen on liitetty skanneri.

Koulutusluokassa ja asiakastiloissa on k{ytett{viss{ useita 
/ii<VT220>///ii<VT300>
yhteensopivia Falco- ja Wyse-p{{tteit{, joissa on
/ii<Tektronix 4010//4014> /hbox<-emulaatio>. 


/section</ii<Tulostimet>>

Supertietokoneen ymp{rist|ss{ on k{ytett{viss{ useita erilaisia tulostimia
sek{ grafiikan ett{ tekstin tulostamiseen: 

/iii<hard copy -laitteet>
Ty|asemien "hard copy" -laitteena on neliv{rinen (BCMY) /ii<Tektronix> 4693D
/ii<l{mp|vahakirjoitin>, joka on liitetty valvontamikron v{lityksell{
/ii<ethernet>-paikallisverkkoon. Tulostimen resoluutio on 300 pikseli{ tuumalle,
v{rej{ saa dithering-tekniikalla periaatteessa rajattomasti ja tulostusarkin
koko on A4. Tulostin k{ytt{{ /ii<postscript>-sivunkuvauskielt{ ja
/ii<HPGL>:{{.

Asiakastilassa on mustesuihkuperiaatteella toimiva A3-kokoinen
v{ritulostin /ii<Tektronix> 4691. T{m{ "hard copy" -laite on kytketty
rasterointilaitteen /ii<Tektronix 4510A> kautta Tektronix-ty|asemaan ja
-p{{tteisiin, mutta sen voi tarvittaessa liitt{{ my|s suoraan Tektronixeihin.

/iii<videotulostus>
Supergrafiikkaty|aseman yhteydess{ on
mahdollisuus /ii<videotulostukseen> 
/ii<mini/-VAS>-animaatiokontrollerin
ja Sonyn editoivien videonauhureuden avulla.
Samoissa tiloissa on my|s kamerat diojen kuvaamista varten.

</sc Opmvax>iin on liitetty 
A0-levyiselle rullapaperille piirt{v{ v{rillinen, 8-kyn{inen
/ii<kyn{piirturi> /ii<Benson> 1645R.  Kyn{piirturin piirtonopeus on 60
cm//s, tarkkuus noin 0.1 mm ja eri v{rej{ on siis samanaikaisesti
k{ytett{viss{ kahdeksan.  Piirturi on liitetty </sc opmvax>in jonoon 
</tt penplotter>.  

TLP:n paikallisverkkoon on liitetty samoin 
A0-levyiselle rullapaperille piirt{v{
neliv{rinen (BCMY) s{hk|staattinen 
/ii<Versatec> CE3236 -/ii<v{ripintapiirturi>, jonka tarkkuus on 200 pikseli{
tuumalla ja v{rej{ saa dithering-tekniikalla periaatteessa
rajattomasti.  V{ripintapiirturi puolestaan on liitetty
</sc opmvax>in jonoon </tt versa>.  T|it{ on mahdollista l{hett{{
v{ripintapiirturille my|s muilta ymp{rist|n koneilta kuin
</sc opmvax>ilta. 

Supertietokoneen kirjoittimeksi on asennettu nopea, 40 sivua
minuutissa tulostava /ii<postscript>-/ii<laserkirjoitin> (Digital
LPS-40 PrintServer).  Kirjoittimen resoluutio on 300
pikseli{ tuumalle, ja se tulostaa sek{ A4 ett{ A3 arkeille. 
Sivu voidaan tulostaa sek{ vaaka- ett{ pystysuuntaan, ja
useampia sivuja voi sijoittaa pienennettyn{ samalle arkille. 
Kirjoitin on liitetty </sc opmvax>in jonoihin </tt/ii<csc/_text>>
(tavallisia tekstitiedostoja varten) ja </tt/ii<csc/_post>>
(/ii<postscript>-tiedostoille).

V{ripintapiirturi, Tektronix-l{mp|vahakirjoitin ja
PrintServer-laser/-kir/-joi/-tin on liitetty TLP:n
/ii<ethernet>-paikallisverkkoon, joten niille voidaan tulostaa
kaikilta paikallisverkkoon kuuluvilta tietokoneilta:
supertietokoneelta, palvelukoneilta ja ty|asemilta. 

</sc Opmvax>issa on kaksi /ii<rivikirjoitinta>. Molempien
kirjoitusnopeus on noin 600 rivi{ minuutissa. Toisessa, jonoon </tt
lp> liitetyss{ kirjoittimessa LP26, on skandinaaviset merkit.
Toisessa, LXY22, on anglosaksinen merkist|. J{lkimm{inen kirjoitin on
liitetty jonoon </tt lxy>, ja sit{ voidaan k{ytt{{ my|s
matriisipiirturina (tarkkuus $60 /times 60$ pistett{ neli|tuumalla).

/iii<laserkirjoitin>
Asiakashuoneiden l{heisyydess{ on kaksi toimistolaseria:
Digital LN03 Plus ja postscript-kirjoitin Digital LN03R
Scriptprinter.  Asiakastilan Macintosh II mikrotietokoneen
yhteydess{ on k{yt|ss{ my|s postscipt-p|yt{laser LaserWriter
II NTX.  Kaikkien n{iden p|yt{laserien resoluutio on 300
pikseli{ tuumalle.  N{m{ kirjoittimet ovat vain
paikallisessa k{yt|ss{, ja k{ytt{j{n on itse noudettava tulosteensa ja
huolehdittava mm.  paperin lis{{misest{. 


