Nel 1986, in un magazzino alle porte di Boston, Steve Jobs vide un cubo nero alto quasi un metro e mezzo, coperto da migliaia di LED rossi che lampeggiavano come una costellazione. Non era un’installazione artistica: era la Connection Machine CM-1, il primo supercomputer commerciale progettato espressamente per l’intelligenza artificiale. L’impressione fu talmente forte che, da quel momento, i progetti di Jobs non sarebbero più stati solo funzionali, ma visivamente sublimi. Il cubo nero del NeXT, la workstation che Jobs costruì dopo l’uscita da Apple, porta ancora oggi la firma di quell’incontro. 1Fonte: en.wikipedia.org/wiki/Connection_Machine
Questa è la storia di una macchina che ha anticipato di quarant’anni il modo in cui pensiamo il calcolo: invece di un singolo processore velocissimo che elabora dati in sequenza, 65.536 processori minuscoli che lavorano insieme, come neuroni. Un’architettura che oggi chiamiamo parallelismo massivo e che sta alla base delle GPU che addestrano i modelli di intelligenza artificiale moderni. La Connection Machine è la bisnonna silenziosa di ChatGPT, e vale la pena conoscerla. 2Fonte: www.computerhistory.org/revolution/supercomputers/10/73
Indice
La tesi di dottorato che diventò un computer
Tutto comincia con Danny Hillis, un giovane ricercatore del MIT che negli anni Ottanta lavora con Marvin Minsky, uno dei padri dell’intelligenza artificiale. La domanda di Hillis è radicale: perché i computer devono elaborare un dato alla volta, mentre il cervello umano elabora milioni di stimoli in parallelo? Se l’obiettivo è costruire una macchina pensante, forse serve un’architettura completamente diversa.
La risposta è la sua tesi di dottorato, discussa nel 1985 e premiata con il Distinguished Dissertation Award dell’ACM, in cui descrive una macchina ispirata al funzionamento del cervello: migliaia di piccoli processori interconnessi, ciascuno con la propria memoria, che collaborano su un unico problema. Il nome stesso del progetto dice tutto: Connection Machine, la macchina delle connessioni, dal connectionism, la corrente di ricerca che studia l’intelligenza come prodotto delle connessioni tra unità semplici.
Nel 1983, mentre la tesi è ancora in lavorazione, Hillis fonda con Sheryl Handler la Thinking Machines Corporation. La sede è una villa storica di Waltham, nel Massachusetts, e il gruppo che si raccoglie intorno al progetto è uno dei più straordinari della storia dell’informatica. Tra i consulenti c’è anche Richard Feynman, il premio Nobel per la fisica, che si fa coinvolgere nel calcolo delle prestazioni della rete di interconnessione e lascia ai ricercatori una lezione diventata leggenda: provare le simulazioni a mano, su carta, prima di fidarsi del computer.
Un cubo di 65.536 processori
La CM-1 viene annunciata nel 1985 e consegnata a partire dal 1986. Esternamente è un cubo nero di circa 1,3 metri di lato, suddiviso in otto moduli, con una faccia coperta da una griglia di LED rossi. Quella griglia non è decorativa: ogni LED corrisponde a un gruppo di processori, e il suo lampeggio mostra in tempo reale dove sta lavorando il calcolo. I programmatori della Thinking Machines la usavano davvero per capire se il codice era bilanciato, osservando il pattern luminoso mentre il programma girava. Era, di fatto, la prima dashboard visuale della storia del supercalcolo.
Dentro il cubo lavorano fino a 65.536 processori da un bit, ciascuno con 4.096 bit di memoria, organizzati in una rete a ipercubo a dodici dimensioni. Ogni processore è semplicissimo: esegue una singola operazione su un singolo bit alla volta. Ma la forza sta nel numero e nelle connessioni: sedici processori condividono un chip di instradamento e i 4.096 router sono cablati in modo che nessuno sia a più di dodici passi da qualsiasi altro. Il risultato è una macchina capace di mille MIPS, mille milioni di istruzioni al secondo, una potenza enorme per l’epoca.
Il linguaggio di programmazione è *Lisp, una variante parallela di Lisp, il linguaggio storico dell’intelligenza artificiale. L’idea è che il programmatore debba pensare in termini di dati distribuiti sui processori, non di istruzioni sequenziali: un cambiamento culturale radicale rispetto al modello di von Neumann che dominava l’informatica.
Una macchina pensata per l’AI
A differenza dei supercomputer tradizionali, usati soprattutto per simulazioni fisiche e calcoli militari, la Connection Machine nasce per l’intelligenza artificiale: riconoscimento di pattern, elaborazione di immagini, ragionamento simbolico, simulazioni di reti neurali. Le sue applicazioni coprono ambiti che oggi definiremmo data-intensive: Per alcuni problemi, come il riconoscimento visivo o il calcolo scientifico su griglie di dati, il parallelismo massivo offre vantaggi che le macchine convenzionali non possono eguagliare.
Nel 1987 arriva la CM-2, evoluzione della CM-1 con hardware per la virgola mobile, che rende la macchina adatta anche al calcolo scientifico pesante. Le Connection Machine diventano strumenti di lavoro per laboratori di ricerca, agenzie governative e aziende: vengono usate per progetti che vanno dall’analisi dei dati genomici alla modellazione del clima. Nel 1991 una CM-2 vince il Gordon Bell Prize, il riconoscimento più prestigioso per il calcolo ad alte prestazioni.
Il cubo che ispirò il NeXT
Il legame con Steve Jobs passa dal design. A guidare il progetto estetico della CM-1 è Tamiko Thiel, designer industriale che lavora con Allen Hawthorne e Gordon Bruce, e che firma l’iconico involucro nero: un cubo scuro, essenziale, monolitico, lontano anni luce dall’estetica beige dei computer dell’epoca.
Quando la Connection Machine viene presentata, nel 1986, Jobs è appena uscito da Apple e sta costruendo la sua nuova società, NeXT. Colpito dalla macchina, chiede a Joanna Hoffman, storica collaboratrice del Macintosh, di contattare la designer del cubo per affidarle il design del nuovo computer. La risposta è un classico: troppo tardi, Tamiko è partita per l’Europa a fare l’artista. Ma l’impressione resta, e il NeXT Computer, presentato nel 1988, è a sua volta un cubo nero perfetto, in magnesio, che diventa un’icona di design industriale. Il segno della Connection Machine è inconfondibile.
L’eredità di quel cubo è arrivata fino a noi: dal NeXT nacque NeXTSTEP, il sistema operativo che Apple acquisì nel 1996 insieme alla società, e che sarebbe diventato la base di macOS e iOS. In un certo senso, la Connection Machine ha ispirato il design che ha portato all’iPhone.
Il tramonto e la lezione
Nonostante il successo tecnologico, la Thinking Machines Corporation non riesce a reggere il mercato. L’azienda produce cinque generazioni di macchine, fino alla CM-5 del 1991, ma nel 1994 dichiara bancarotta. Le ragioni sono molte: i costi elevati, la concorrenza delle workstation e dei primi sistemi paralleli commerciali, una tecnologia in anticipo sui tempi ma difficile da vendere. Le architetture massivamente parallele restano una nicchia per anni, fino a quando le GPU, nate per la grafica, scoprono di essere perfette per il calcolo parallelo e diventano il motore della rivoluzione dell’intelligenza artificiale.
La Connection Machine è rimasta nei musei e nella memoria di chi l’ha usata. Alcuni esemplari sono esposti al Computer History Museum di Mountain View e in altre collezioni. Ma la sua idea — tanti processori semplici che collaborano, connessioni che contano più dei singoli elementi — è oggi la base di quasi tutto ciò che chiamiamo intelligenza artificiale. Quando un modello linguistico viene addestrato su migliaia di GPU, sta eseguendo, su scala enormemente più grande, lo stesso principio che Danny Hillis immaginò nella sua tesi di dottorato.
Una storia che ritorna nei libri
La connessione tra Jobs e la Connection Machine è raccontata anche in Steve Jobs in Exile, il libro che ripercorre gli anni dell’esilio di Jobs da Apple. È uno di quei dettagli che fanno capire quanto il design di Jobs fosse il prodotto di incontri reali, di macchine viste dal vivo, di ossessioni coltivate negli anni difficili. La Connection Machine non è solo un pezzo di archeologia informatica: è un tassello della storia di come è nato il mondo tecnologico in cui viviamo, e leggere di lei in un libro su Jobs è il modo migliore per ricordare che le grandi idee non nascono mai da sole, ma sempre da altre grandi idee.
Riferimenti:
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