ILLIAC (Illinois Automatic Computer) was a series of supercomputers built at various locations, including the University of Illinois at Urbana-Champaign. A total of five computers were built in this series between 1951 and 1974, and some modern projects also use the name.
Architectural Blueprint
The architecture for the first two UIUC computers was based on a technical report created by the Institute for Advanced Study (IAS) at Princeton University. This report was edited by John von Neumann and included ideas from Eckert, Mauchley, and many others. The designs in this report greatly influenced computing in the 1950s and were used as a blueprint for many other computers, including the two at the University of Illinois, which were completed before Princeton finished the JOHNNIAC. The University of Illinois was the only institution to build two instances of the IAS machine.
ORDVAC
ORDVAC was the first of two computers built under contract at the University of Illinois. It was completed in the spring of 1951 and passed its tests in the summer. In the fall, it was delivered to the US Army's Aberdeen Proving Grounds, where it was checked out in about a week. As part of the contract, funding was provided to the University of Illinois to build a second identical computer, known as ILLIAC I.
ILLIAC I
ILLIAC I was built at the University of Illinois based on the same design as ORDVAC. It was the first von Neumann architecture computer owned by an American university and was put into service on September 22, 1952. ILLIAC I was constructed with 2,800 vacuum tubes and weighed about 5 tons. By 1956, it had gained more computing power than all computers at Bell Labs combined. Data was represented in 40-bit words, with 1,024 stored in main memory and 12,800 on drum memory.
Immediately after the launch of Sputnik in 1957, ILLIAC I was used to calculate an ephemeris for the satellite's orbit, which was later published in Nature. ILLIAC I was decommissioned in 1963 when ILLIAC II became operational.
ILLIAC II
ILLIAC II was the first transistorized and pipelined supercomputer built by the University of Illinois. ILLIAC II and IBM 7030 Stretch were two competing projects to build first-generation transistorized supercomputers. ILLIAC II featured an asynchronous logic design and, at its inception in 1958, was 100 times faster than competing machines. It became operational in 1962, two years later than expected.
ILLIAC II had 8,192 words of core memory, supported by 65,536 words of storage on magnetic drums. The core memory access time was 1.8 to 2 microseconds, while the magnetic drum access time was 7 microseconds. A "fast buffer" was also provided for storing short loops and intermediate results, similar to what we now call cache.
ILLIAC III
ILLIAC III was a fine-grained SIMD pattern recognition computer built by the University of Illinois in 1966. Its initial task was to process images from bubble chamber experiments used to detect nuclear particles. It was later used for biological images but was destroyed in a fire caused by a Variac shorting on one of the wooden benches in 1968.
ILLIAC IV
ILLIAC IV was one of the first attempts at a massively parallel computer, designed with up to 256 processors to handle large data sets in what is now known as array processing. The machine was to have four quadrants, each containing a Control Unit (CU) and 64 Processing Elements (PEs). Initially, Texas Instruments committed to building the Processing Elements using large-scale integrated (LSI) circuits. However, several years into the project, they backed out, stating they could not produce the LSI chips at the contracted price. This required a complete redesign using medium-scale integrated circuits, which led to significant delays and increased costs. Consequently, the system was scaled back from four quadrants to a single quadrant.
Starting in 1970, the project became the subject of student demonstrations at Illinois. Initially, students claimed the project had been secretly created on campus. When that was proven false, the focus shifted to the role of universities in classified military research. ARPA wanted the machine room encased in copper to prevent off-site snooping, but Slotnick refused. He insisted that all research conducted on ILLIAC IV would be published. As a result, the machine was delivered to NASA Ames Research Center in 1972 instead of Illinois. When the first (and only) quadrant was operational at NASA, it was 13 times faster than any other machine operating at the time. The Control Unit, a few PEs, and its 10-megabyte drives can be seen today at the Computer History Museum in California.
CEDAR
CEDAR was a hierarchical shared-memory supercomputer completed in 1988, led by Professor David Kuck. This symmetric multiprocessing (SMP) system embodied advances in interconnection networks, control unit support for parallelism, optimizing compilers, and parallel algorithms and applications. It is occasionally referred to as ILLIAC V.
ILLIAC 6
The design of ILLIAC 6 began in early 2005 at the University of Illinois Urbana-Champaign, led by Luddy Harrison. It was intended as a 65,536-node communications supercomputer utilizing commodity digital signal processors as computation nodes, designed for over 1.2 quadrillion multiply-accumulate operations per second and a bi-sectional bandwidth of over 4 terabytes per second.
Trusted ILLIAC
The Trusted ILLIAC was completed in 2006 at the University of Illinois Urbana-Champaign's Coordinated Science Laboratory and Information Trust Institute. It was a 256-node Linux cluster, with each node having two processors. Trusted ILLIAC nodes contained onboard FPGAs to enable smart compilers and programming models, system assessment and validation, configurable trust mechanisms, automated fault management, online adaptation, and numerous other configurable trust frameworks. The nodes each had access to 8 GB of memory on a 6.4 GB/s bus and were connected via 8 GB/s PCI-Express to the FPGAs. An 2.5 GB/s InfiniBand network provided internode connectivity.
콜로서스는 1943년부터 1945년까지 영국의 코드브레이커들이 개발한 컴퓨터 세트로, 로렌츠 암호의 암호 해독을 돕기 위해 사용되었다. 콜로서스는 열전구(진공관)를 사용하여 부울 연산과 카운팅 작업을 수행하였다. 따라서 콜로서스는 세계 최초의 프로그래머블 전자 디지털 컴퓨터로 간주되지만, 저장 프로그램이 아닌 스위치와 플러그를 통해 프로그래밍되었다. 콜로서스는 영국 일반우편국(GPO) 연구 전화 엔지니어인 토미 플라워스에 의해 설계되었으며, 수학자 맥스 뉴먼의 계획에 기반을 두고 있다. 앨런 튜링의 확률 사용은 암호 해독에 기여하였고, 이는 콜로서스 설계에도 영향을 미쳤다. 튜링이 에니그마 암호 해독을 위해 콜로서스를 설계했다는 주장은 종종 잘못 알려져 있다. 튜링의 기계는 에니그마를 해독하는 데 도움이 된 전기기계식 봄바(Bombe)였다. 프로토타입인 콜로서스 마크 1은 1943년 12월에 작동하는 것이 확인되었고, 1944년 초에는 블렛클리 파크에서 사용되었다. 처리 속도를 다섯 배로 늘린 개선된 콜로서스 마크 2는 1944년 6월 1일에 처음으로 작동하였으며, 이는 노르망디 상륙작전(디데이) 직전에 이루어졌다. 전쟁이 끝날 무렵, 10대의 콜로서스가 사용되고 있었으며, 11번째가 발주 중이었다. 블렛클리 파크에서 이 기계들이 사용됨으로써 연합군은 독일 최고 사령부(OKW)와 점령된 유럽의 군 사령부 간의 intercepted radiotelegraphy 메시지에서 방대한 양의 고급 군사 정보를 얻을 수 있었다. 콜로서스 기계의 존재는 1970년대 중반까지 비밀로 유지되었다. 대부분의 기계는 너무 작은 부품으로 해체되어 그 사용이 추론될 수 없었다. 두 대의 기계만이 남아 있었지만, 결국 1960년대에 해체되었다. 2024년 1월, GCHQ에 의해 공개된 새로운 사진들은 콜로서스가 블렛클리 파크 건물과 매우 다른 환경에서 재설계되었음을 보여준다. 2008년, 토니 세일과 자원봉사 팀에 의해 마크 2 콜로서스의 기능적인 재구성이 완료되었으며, 현재 ...
Naval Tactical Data System 해군 전술 데이터 시스템(NTDS)은 1950년대에 미국 해군에 의해 개발된 전산화된 정보 처리 시스템으로, 1960년대 초반부터 전투함에서 사용되기 시작했다. 이 시스템은 여러 함선에서 제공되는 다양한 센서 데이터를 취합하여 전장을 하나의 통합된 지도 형태로 표시하고, 이를 통해 무기 운용자들에게 정확한 목표 정보를 전달할 수 있도록 했다. 개발의 이유와 배경 전투함에는 전투 정보 센터(CIC)라는 구획이 있다. CIC는 해당 함선이 아는 모든 전장 정보를 수집, 정리하고 이를 전달하는 역할을 한다. 목표에 대한 정보는 레이더와 음파 탐지기 운용자들에 의해 CIC로 전달되며, CIC의 승무원들은 이 정보를 사용해 공유된 지도를 업데이트한다. 지도는 지휘관들이 무기를 특정 목표로 유도하는 데 사용된다. 이 시스템은 영국의 전투 지휘소와 유사하지만, 훨씬 더 작은 규모의 시스템이었다. 이 시스템에는 두 가지 주요 문제가 있었다. 첫 번째 문제는 각 함선이 전장의 독립적인 정보를 갖고 있다는 점이었다. 이는 전투 단위 내에서 자원을 배분하는 데 문제를 일으켰다. 예를 들어, 특정 목표를 공격할 수 있는 무기를 가진 함선이 그 목표를 레이더에서 식별하지 못할 수 있었고, 반대로 두 함선이 동일한 목표를 공격하면서 다른 목표는 무시할 수 있었다. 이를 해결하려면 함선 간에 라디오나 깃발 신호 등의 추가적인 소통 수단을 사용해야 했지만, 이로 인해 전달해야 할 데이터 양이 방대해졌다. 두 번째 문제는 이 시스템을 운영하는 데 필요한 인력과 배치 공간이 너무 많다는 점이었다. 제2차 세계대전과 그 직후, 주요 해군들은 이 문제들을 심도 깊게 연구하기 시작했다. 특히 장거리 고속 항공기의 협동 공격에 대한 우려가 커졌기 때문이다. 이 위협에 대응하기 위해, 선두에서 목표를 탐지할 수 있는 '피켓'(격리 탐지선)들을 배치하는 방식이 사용되었다. 이들 피켓의 레이더 정보는 다른 함선으로 전달되었지만, 그 과...
ENIAC(전자 수치 통합기 및 컴퓨터)는 1945년에 완공된 최초의 프로그래머블 전자 범용 디지털 컴퓨터이다. 다른 컴퓨터들도 일부 기능을 가지고 있었지만, ENIAC은 모든 기능을 갖춘 첫 번째 컴퓨터였다. 이는 튜링 완전하며 재프로그래밍을 통해 "광범위한 수치 문제"를 해결할 수 있다. ENIAC은 존 모클리와 제프리 에커트에 의해 설계되어 미국 육군의 탄도 연구소에서 포격 통계 계산을 위해 개발되었다. 그러나 첫 번째 프로그램은 열핵 무기의 실행 가능성 연구였다. ENIAC은 1945년에 완공되었으며, 1945년 12월 10일에 실제 작업에 처음 사용되었다. ENIAC은 1946년 2월 15일 펜실베이니아 대학교에서 공식적으로 헌정되었으며, 비용은 487,000 달러(2023년 기준 약 6,900,000 달러)에 달했으며 언론에서 "거대한 두뇌"라고 불렸다. 이는 전자기계 기계보다 약 천 배 빠른 속도를 자랑했다. ENIAC은 1946년 7월에 미국 육군 군수단에 공식적으로 인수되었고, 1947년에 메릴랜드주 애버딘 시험장에서 이전되었으며, 1955년까지 지속적으로 운영되었다. ENIAC의 설계와 건설은 글레이돈 M. 반스 소장이 이끄는 미국 육군 군수단 연구개발 명령에 의해 자금 지원되었다. 총 비용은 약 487,000달러로, 2023년 기준으로 약 6,900,000달러에 해당한다. 건설 계약은 1943년 6월 5일에 체결되었으며, 그 다음 달 펜실베이니아 대학교의 무어 전기 공학 학교에서 "프로젝트 PX"라는 코드명으로 비밀리에 작업이 시작되었다. 존 그리스트 브레이너드가 주요 연구자로 참여하였고, 허먼 H. 골드스타인은 육군에 이 프로젝트의 자금을 지원하도록 설득하여 감독 역할을 맡았다. ENIAC은 펜실베이니아 대학교의 존 모클리와 우르시너스 대학의 제프리 에커트에 의해 설계되었다. 개발을 지원한 설계 엔지니어 팀에는 로버트 F. 쇼(함수 표), 제프리 취안 추(나누기/제곱근 계산기), 토마...