CDC Star-100 là chiếc siêu máy tính đầu tiên sử dụng bộ xử lý vector. Bộ xử lý véc tơ là loại bộ xử lý SIMD, xử lý trên một mảng một chiều dữ liệu đầu vào và thƣờng đƣợc dùng để xử lý dữ liệu véc tơ. Một chỉ thị véc tơ đƣợc thực thi trong các chu kì liên tiếp. CDC sử dụng cơ chế đƣờng ống dẫn “sâu” (chia nhỏ một chu kì lệnh thành các lệnh không phụ thuộc do đó có thể thực thi song song) để tăng thông lƣợng của hệ thống tuy nhiên cơ chế này lại yêu cầu các đƣờng ống dẫn phải luôn
68
luôn đƣợc lấp đầy dữ liệu, ngoài ra các chi phí để khởi tạo các đƣờng ỗng dẫn này cũng rất lớn. Tuy nhiên kết quả thu đƣợc lại không nhƣ mong đợi vì số lƣợng phép tính đƣợc véc tơ hóa thấp và yêu cầu chƣơng trình phải đƣợc code cẩn thận nếu không thì hao phí để khởi tạo véc tơ sẽ cao. Ngoài ra, hiệu năng tính toán dữ liệu vô hƣớng cũng bị hy sinh để cải thiện hiệu năng tính toán dữ liệu véc tơ. Điều đó là yếu tố then chốt đã quyết định sự thất bại của CDC Star-100.
Đến năm 1972, Cray rời bỏ CDC và lập ra công ty riêng mang tên Cray Research. Sau này Cray Research đổi tên thành Cray Inc. và đây là một trong những hãng cung cấp siêu máy tính hàng đầu thế giới ở thời điểm hiện tại.Tại công ty riêng của mình, vào năm 1976, Cray đã công bố chiếc siêu máy tính Cray-1 với CPU 80MHz và RAM 8 GB và nó là một trong những siêu máy tính đƣợc ngƣời ta biết đến nhiều nhất [24]. Cray-1 đã giải quyết đƣợc yếu điểm của ngƣời tiền nhiệm CDC Star-100 khi vẫn đảm bảo hiệu năng tính toán vô hƣớng của hệ thống bằng cách sử dụng các thanh ghi véc tơ để lƣu trữ một phần giá trị của véc tơ để tái sử dụng dữ liệu thay vì liên tục truy cập bộ nhớ trong đƣờng ống dẫn nhƣ CDC Star- 100. Cray-1 đƣợc tung ra thị trƣờng với giá từ 5 triệu đến 8 triệu đô la một chiếc và đã có khoảng 80 chiếc Cray-1 đƣợc tiêu thụ [24].
Hình 32: Siêu máy tính Cray-1 với thiết kế hình trụ, đảm bảo khoảng cách giữa vi xử lí với các thành phần khác trong hệ thống là đều nhau
69
Tới năm 1985, Cray-2 ra mắt với 8 vi xử lí và RAM lên tới 4 GB [24]. Hệ thống này đƣợc làm mát bằng chất lỏng và chất flourinert do 3M sản xuất. Cỗ máy này có tốc độ tính toán 1,9 gigaflops và nó chính là siêu máy tính nhanh nhết thế giới đến tận những năm 1990 [24].
Bảng 3: Bảng tổng hợp tốc độ tính toán của các mẫu siêu máy tính thời kì 1969-1990
Nếu nhƣ những chiếc siêu máy tính của năm 1980 chỉ dùng vài CPU thì đến năm 1990, siêu máy tính đã đƣợc trang bị hàng nghìn bộ vi xử lí và chúng bắt đầu xuất hiện nhiều ở Mỹ, Nhật. Kể từ đây, tốc độ tính toán của loại máy tính này bắt đầu tăng vọt một cách nhanh chóng. Ví dụ nhƣ chiếc siêu máy tính dùng trong hầm gió của Fujitsu sử dụng 166 bộ xử lí vector, mỗi bộ xử lý có 4 đƣờng ống dẫn độc lập với tốc độ 1,7 gigaflops mỗi chip vào năm 1994 [24].