世界のスーパーコンピュータとそれを動かす人々


6月 21, 2021

新HPCの歩み(第48回)-1972年(b)-

小柳 義夫 (高度情報科学技術研究機構)

アメリカではILLIAC IVがやっと稼動し、担当会社の一つであるTexas Instruments社は、ベクトルコンピュータASC の1号機を1972年オランダに出荷した。Seymour CrayがCray Research社を作ったのもこの年である。同年、Goodyear Aerospace社が連想メモリを持つSIMD並列計算機STARANを稼動させた。

標準化

1) C言語
1972年Dennis Ritchie と Ken ThompsonはAT&T Bell LabsにおいてPDP-7上でC言語を開発した。かれらはUnixの大部分をCで書き直した。その後、UnixをPDP-11に移植するために、この言語を用いた。1978年、Brian KernighanとDennis Ritchieは、“The C Programming Language”の第1版を出版する。

2) COBOL-68
1968年8月にANSI (American National Standards Institute)が制定したCOBOL X3.23(通称COBOL-68)は、1972年、COBOLの初めてのISO規格として制定された。1972年、日本でもJIS COBOL(JIS C 6205)として制定された。

3) Prolog
人工知能研究などで用いられる論理プログラミング言語Prologは、1972年にMarseille大学のAlain ColmerauerとPhilippe Rousselによって開発された。Prologの誕生には、Edinburgh大学のRobert Kowalskiの考案したHorn clausesが大きく寄与している。Prologは日本の第五世代プロジェクトで使われた。

性能評価

1) Whetstone benchmark
1970年頃から、英国のNPLとOxford大学で収集した浮動小数演算が主要な部分を占める科学技術プログラムをWhetstone ALGOL 60 compilerで解析し、出現する命令のweightを定めた。1972年にそれに基づいてベンチマークプログラムを作成した。これをWhetstone benchmarkという。WhetstoneはイギリスLeicestershireの地名であるが「砥石」を意味する。論文になるのは1976年である。

Benchmarkとは元来測定の基準点を意味し、転じて指標や基準を指すようになった。ベンチマークプログラムとは、コンピュータシステムの性能を測定するための一つあるいは複数のプログラムで、指定された部分の実行時間を測定する。Livermoreループも1970年頃始まったが、このころベンチマークプログラムが登場してきたのには理由がある。それはCDC 6600 (1964)のような並列処理機構が出現したり、System/360-85 (1968)のようにキャッシュメモリをもったシステムが出現したり、System/360-91 (1967)のようにOut-of-order実行を行うシステムが出現したりして、命令実行回数とGibson mixだけでは性能が予測できなくなったからである。このため、実際のプログラムの実行時間を測定する必要が生じてきたことがあると思われる。

アメリカ政府関係の動き

1) DARPA
アメリカ国防省のARPA(Advanced Research Projects Agency、高等研究計画局)は、1972年3月23日、DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency、国防高等研究計画局)に名前を変えた。

ARPANETはこのころイギリスやノルウェーなどヨーロッパにも拡大した。ハワイのALOHAnetとも接続された。

2) ILLIAC IV
1972年、難航していた並列計算機ILLIAC IVがNASA AMES研究センターで一応完成した。契約から8年後であった。

3) ソフトウェア特許
アメリカ連邦最高裁判所は、1972年11月20日、Gottschalk対Bensonの訴訟の判決において、(コンピュータプログラムを含む)数学的な表現そのものに特許は与えられないと審決した。この裁判で争われたのは、BCDで表現された十進数を二進数に変換する汎用コンピュータのプログラムであり、これは数学的計算ないし知的手続きであって、1952年特許法の100条の方法に該当しないとした。この裁判には、Warren E. Burgerら6人の判事が全員多数派意見であった。他の3人の判事は参加していない。

4) Computer ‘72
アメリカ商務省は、1972年6月8日~13日に、晴海の東京国際貿易センターにおいてComputer ‘72を開催し、アメリカの最新のコンピュータ、周辺機器、ソフトウェアなどを公開した。1970年10月にも同様なイベントがあった。国を挙げて日本にアメリカ製コンピュータを売り込もうとしている。

5) 日米繊維協定調印
日米繊維交渉で譲歩しない田中角栄通産大臣(佐藤栄作内閣)に対して、アメリカのニクソン政権が対敵通商法をちらつかせたため、日本は対米輸出自主規制を受け入れ、1972年1月3日、日米繊維協定が調印された。その後の日米貿易摩擦の走りである。

ヨーロッパの政府関連の動き

1) UniData社
1960年代後半以来、ヨーロッパのいくつかの国は個別にコンピュータ産業振興策を取ってきた。Wilsonの率いるイギリスの労働党政府は1968年ICL (International Computers Limited)社を設立し、国も10.5%出資した。フランスは1966年12月、CII社 (Compagnie internationale pour l’informatique)を設立した。西ドイツ政府は1967年、第1次情報処理振興計画を開始した。しかし、1970年代に入ってもIBMを頂点とするアメリカのコンピュータメーカの圧倒的や優位は揺るがなかった。そこで上記3国は、政府レベルでコンピュータ企業のコンソーシアムUniDataの設立を模索し始めた。

1972年、フランスのCII社と西ドイツのSiemens社が提携に合意し、1973年7月4日にはオランダのPhilips社が加わってUniDataが発足した。イギリスのICL社は、新会長と新社長のもとで再建を図っている最中でUniDataには加わらなかった。UniData社は1974年に最初の製品である7000シリーズをSystem/370の下位機種対抗モデルとして発表した。

ところが各国の足並みはそろわなかった。フランスでは1974年5月19日にGiscard d’Estaing(2020年12月2日死去)が大統領に就任したが、かれは財務大臣のときからPlan CalculやCIIに強く反対しており、CII社立て直しの切り札としてHoneywell-Bullとの合併を画策し、1975年5月、強引に合意に持ち込んだ。Philips社はこれを不満としてUniDataを離脱し、この連合は2年で崩壊する。

2) Telefunken Computer社
西ドイツ政府は、国産コンピュータ事業を強化するために、Siemens社とAEG Telefunken (Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft Telefunken)による合弁会社の設立を呼び掛けた。しかしSiemens社がこの構想に乗らなかったため、1972年、AEG Telefunken社とNixdorf社によって、Telefunken Computer社という合弁会社が設立され、TR 440など科学技術計算用の大型コンピュータの開発を企てた。しかし財政難で挫折し、政府の指導の下で1974年、Siemens社がこれを吸収させられた。前述のCIIとの提携が実現したのはそのころである。

3) ICL社
イギリス政府は、1972年8月、科学技術法に基づき、新コンピュータ開発費として、ICL (International Computers Limited)社に1420万ポンドを援助した。

世界の学界の動き

1) C.mmp
Carnegie-Mellon大学では、複数のPDP-11を結合したC.mmp – A multi-mini-processorを1971年から開発していた。16プロセッサまで結合でき、共有メモリをサポートしたが、キャッシュコヒーレントではなかった。

2) EISPACK
1971年に始まったNATS (National Activity to Test Software) projectの成果の一つとして、B. SmithらはJ. Dongarra(当時は学部生でANLのインターン)らとともに、行列の固有値・固有ベクトル計算のためのFORTRANライブラリEISPACKを1972-3頃開発した。筆者が筑波大学でお世話になった池辺八洲彦氏(1978年から筑波大学教授、故人)も著者の一人である。

3) 人工知能批判
UCバークレーの哲学科教授のHubert Lederer Dreyfus(ドレイファス)は、人工知能批判を続けていたが、1972年、『コンピュータには何ができないか――哲学的人工知能批判』(What Computers Can’t Do: The Limits of Artificial Intelligence)を出版した。1979年に改訂版。

余談であるが、フランスの「ドレフュス(Dreyfus)事件」でも分かるようにDreyfus(s)は典型的なユダヤ人(アシュケナージム)の姓である。ドイツのTrierの古名に由来するそうである。

4) SPICE software
1972年、カリフォルニア大学Berkeley校のLarry NagelとDonald Pedersonは、回路シミュレーションのソフトウェアSPICE (Simulation Program with IC Emphasis)を公開し、1973年会議で発表した。1970年代初めからBerkeley校のRonald Rohrerは回路設計と最適化のためのシミュレーションプログラムを開発しようとしていたが、Nagelを含むRohrerの学生たちはCANCER (Computer Analysis of Non-Linear Circuits Excluding Radiation)というソフトウェアを開発した。”Excluding Radiation”と謳ったのは、当時多くの電子回路ソフトウェアは国防省の要求によりradiation(電磁波であろう)への耐性評価が要求されていたが、これを含んでいないという意味らしい。これを発展させたのがSPICEである。SPICEはリスト構造を含め大型メインフレーム用のFORTRANで書かれている。SPICEは次第に回路シミュレーションの標準ツールの座を占め、改良が進められた。1975年にはSPICE2、1981年にはSPICE2G.6、1985年にはCで書き直したSPICE3が発表された。SPICE2G.6からは多くの商用版が派生した。SPICEは現在でも半導体の設計の主要ツールとして利用されている。

筆者が驚いたのは、1983年3月アメリカ国防省が、SPICEに輸出規制をかけ、今後の新版については国外に出さないことになった報じられたことである。金を出してもソフトウェアは買ってこられないということで、自主開発の重要性を痛感させられた。もちろん、全てを日の丸ソフトウェアにする必要はないが、一部でも重要なソフトを握っていないと、いざというときに対抗できない。日本でソフトウェア安全保障の重要性が認識されるのはずっと後のことである。1983年頃、関係者はずいぶん心配したが、SPICEが実際に持ち出し禁止になったという話は聞いていない。

5) ローマクラブ
スイスに本部を置く民間のシンクタンクであるローマクラブ(Club of Rome)は、1972年3月1日、第1回報告書『成長の限界』(Limit to Growth)を発表し世界的に注目された。MITではDennis Meadowsをリーダーとする17名からなるプロジェクトチームを結成してWorld Dynamicsと呼ばれる世界モデルを開発し、これを用いて予測を行った結論である。モデルの詳細がbit誌1972年6月号から8月号に連載で解説されている。

国際会議

1) ISSCC 1972
第19回目となるISSCC 1972 (1972 IEEE International Solid-State Circuits Conference)は、1972年2月16日~18日にペンシルバニア州Philadelphiaで開催された。主催はIEEE Solid-State Circuits Council、IEEE Philadelphia Sections、University of Pennsylvaniaである。組織委員長はRoger R. Webster (Texas Instruments)、プログラム委員長はSol Triebwasser (IBM Research)である。会議録はIEEE Xploreに置かれている。

2) ICPP始まる
1972年8月23日~25日に、第1回のSagamore Computer Conferenceが開催された。場所は不明であるが、会議の名称から、第3回が開かれた、ニューヨーク州のAdirondack公園(Syracuseの北東約100km)にある、Raquette LakeのGreat Camp Sagamoreではないかと思われる。この会議はその後毎年開催されるが、1973年74年はSagaore Computer Conference on Parallel Processing、1975年からは、ICPP (International Conference on Parallel Processing)と呼ばれる。引用はされているので、第1回の会議録はTse-Yun Fengを編集長として出版されているようであるが詳細不明(LNCSにはない)。28回まではすべてアメリカ国内で開かれたが、1999年からは4年周期でアジア・ヨーロッパ・北米で交互に(?)開催されている。1982年からはIEEE/CSの名前が入っている。会議録がIEEE Xploreにあるのは1993年からである。

3) Joint Computer Conference
22年目であるが、Spring Joint Computer Conferenceは1972年5月16日~18日にAtlantic City, NJで、Fall Joint Computer Conferenceは1972年12月5日~7日(要確認)にAnaheim, CAで開催された。春秋の2回開催は本年までで、次年からは年1回となる。

4) USA-Japan Computer Conference
1972年10月3日~5日に、the First USA-Japan Computer Conference(第1回日米コンピュータ会議)が東京の日本都市センターで開催された。主催は、AFIPS (American Federation of Information Processing Societies, Keith W. Uncapher, President)と日本の情報処理学会(会長:清野武)である。展示会は、10月3日~7日に東京流通センターで開催した。717ページの会議録がAFIPSから発行されている。またIFIP会長Prof. H. Zemanekによる報告(清野武訳)が『情報処理』14巻5号(1973年5月号)に掲載されている。電電公社のDIALS (Dendenkosha Immediate Arithmetic and Library System)の実演にびっくりしたようである。当初は「太平洋国際計算機会議」という名称で計画された。第2回は、1975年8月26日~29日に東京プリンスホテルで開催された。第3回は1978年。

5) ARCS 1972
第2回目となるARCS 1972がドイツのDarmstadtで開催されたらしいが、詳細は不明。

アメリカの企業の動き

アメリカではスーパーコンピュータに向かう動きが次第に見えてきている。

1) Texas Instruments(ASC)
Illiac IVを担当した会社の一つTI (Texas Instruments)社は、1966年頃からベクトルコンピュータの開発を進めていたが、30 MFlopsのマシンASC (TI Advanced Scientific Computer)が完成し、1972年11月に1号機がオランダの石油会社Royal Dutch Shellに出荷された。全体で6機(一説には7機)が製造され、GFDL (Geophysical Fluid Dynamics Laboratory, NOAA)や米国海軍などに出荷された(残りは内部利用)が、Cray-1の出現により、1976年春に活動を終了した。わずかな保守の人員を残して、大部分他のプロジェクトに再配置された。

2) Goodyear Aerospace社(STARAN)
またこの1972年、Goodyear Aerospace社はKenneth Edward Batcherを中心にSTARANを稼動させた。Goodyear Tire and Rubber Companyはアメリカのゴムやタイヤの大会社であるが、Goodyear Aerospace社はその航空防衛産業の子会社である。RADC (Rome Air Development Center, US Air force)のBauerの論文によると、STARANは連想メモリ(content addressable memory)を持つSIMDマシンである。詳細はよく理解していないが、256 bits × 256 PE’sのアレイ4個(最大32個まで拡張可能)からなり、各アレイにはflip networkが付随し、データをビットスライスモード(各PEから1ビットずつを縦に)またはワードモード(1個のPEの256ビットすべてを横に)を入出力する。マスクレジスタによりPEの部分集合を選択することができる。よくわからないが、目的は画像処理やパターン認識であろう。1972年の第1回Sagamore Computer Conference(後のICPP)ではCAPP (Content Addressable Parallel Processor)のセッションが設けられたらしい。

同社は、1983年5月には128 bits×128 bitsの演算要素を配置したMPPを製造し、NASA Goddard Space Flight Centerに設置している。MPPは衛星画像の分析が目的であった。この会社は1987年にLoral Corporationに売却された。

Goodyear社においてSTARANやMPPを設計したKenneth E. Batcherは、1990年のエッカート・モークリー賞および2007年のSeymour Cray Awardを受賞する。

3) IBM社(System/370 model 158, 168)
1972年8月2日、IBM社は、大型機System/370 model 158, 168 を発表し、今後System/370では仮想記憶を標準的にサポートすることも発表した。同時に仮想マシンとしてCP-370が開発され、VM/370として発売された。CMS(Cambridge Monitor System)はConversational Monitor Systemと改称された。前述のように、1971年のmodel 145も仮想記憶をサポートしている。旧型のmodel 155やmodel 165の生産は中止された。すでに、model 155や165を購入した者にはDATを付加して仮想記憶方式に変更するサービスを行い、これをS/370-155-IIおよびS/370-165-IIと名付けられた。このDATの付加は非常に高価で、本当はmodel-158や168に誘導したかったとのことである。

IBM社は1970年にIPLローダ用として80KBの8インチのフロッピーディスクを開発したが、1972年にはデータ入力用に容量400KBのIBM33フロッピーディスクを開発した。現代の観点では小容量に見えるが、5000枚のパンチカードのデータを格納できた。その後1.6MBのIBM53フロッピーディスクに発展した。多くの企業が参入し、1980年代にはPC用として用いられた。筆者は、8インチフロッピーディスクを東芝のワードプロセッサJW10の記録メディアとして利用したことがある。

4) IBM社(訴訟)
IBM社は、1969年1月17日、司法省から独占禁止法違反で提訴されていたが、1972年1月21日、周辺機器のTelex社はIBM社を独占禁止法で訴えた。翌1973年の陪審によらない裁判で、IBMは「独占の能力をもち、これを行使している」として$352.5Mの賠償を求められ、周辺機器に関する情報を開示することが命じられた。他方、Telex社はIBM社の企業秘密を不当に取得した点で有罪とされた。上訴され、1975年10月4日、両社は互いに訴えを取り下げることで合意した(Wikipedia “History of IBM”)。IBM社のFS(Future System)についての情報は、この訴訟の過程で1973年明らかになった。

1972年10月16日、司法省はニューヨークの連邦裁判所に、IBM社を国内国外で競争する複数の組織に分割すべきであるとの供述書を提出した。IBM社はもちろん真っ向から反論した。

5) CDC社
CDC 8600の開発が凍結されたことを受け、1972年、Seymour CrayがCDC社を退社した。

6) Intel社(Intel 8008)
Intel社は8ビットのマイクロプロセッサIntel 8008を1972年4月に発表した。14bitの外部アドレスバスをもち、16KBまでのアドレス空間を扱うことができる。10 μmルールのPMOSロジックで実装され、初期バージョンのクロックは0.5 MHzであった。処理速度が遅く、命令セットが小規模だったため、応用範囲は狭かった。

7) BBN Technologies社
BBN Technologies社は1969年からARPANETの構築を担当してきたが、これまでIMP (Interface Message Processor)として使ってきたHoneywell 216/516より安価で高性能なシステムを自社開発することにし、1972年から並列計算機BBN Pluribusを開発した。耐故障性にも配慮したシステムである。

企業の創業

1) Cray Research社
1972年、Seymour CrayがCDCを離れ、Cray Research 社をMinneapolisに設立した。CDCのWilliam C. Norrisは$30,000をかれに投資した。本社はMinneapolisに、工場はSeymourの故郷のウィスコンシン州Chippewa Fallsに置いた。

2) Prime Computer社
MITにおけるMulticsプロジェクトに参加していたWilliam Poduskaら7名により、ミニコンピュータを製造するため、1972年にPrime Computer社が創立された。競争相手はDECやData Generalなどの16ビットミニコンピュータであった。1972年にはPrime 200を登場させた。これは、アドレスが32ビット、データが16ビットという構成であった(逆ではないらしい)。一時は羽振りがよかったが、乗っ取り対策のために自社株を買収し、その返済が重荷となり、1998年にParametric Technology Corp.に買収された。

企業の終焉

1) 日本ソフトウェア
大型プロジェクトの一環として、1966年10月1日、日立・日本電気・富士通信機の3社が均等出資し、日本興業銀行も加わって日本ソフトウェアを設立した。通産省としては、3社間で互換性のある共通化したOSを開発することを期待したが、実用になるものは出来ず、1972年12月に解散した。解散後、技術者二十数名が集まり、日本アルゴリズム株式会社を創立した。

次回は1973年。Xerox社のPalo Alto研究所 (PARC) において、1972年頃からRobert Metcalfeを中心にEthernetを開発していたが、1973年5月22日特許として登録する。

(アイキャッチ画像:ILLIAC IV 出典:Computer History Museum )

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