HP-UX 및 PA-RISC 워크스테이션에서의 CAD/CAM 황금기

1980년대 후반부터 1990년대 전반에 걸쳐 기술 컴퓨팅의 지형은 거대한 변화를 겪었습니다. 업계는 중앙 집중식 호스트 기반 메인프레임 CAD/CAM 솔루션에서 분산형 Unix 클라이언트-서버 모델로 이동했습니다. 이러한 전환의 중심에는 RISC (Reduced Instruction Set Computer) 워크스테이션이 있었으며, PA-RISC 아키텍처에서 실행되는 HP-UX가 기계 설계(MCAD) 및 자동화 시장에서 지배적인 힘으로 부상했습니다.

이 시대는 엄청난 부동 소수점 성능과 고충실도 3D 시각화에 대한 요구로 정의되었으며, 이러한 요구 사항은 하드웨어와 소프트웨어 통합의 한계를 밀어붙였습니다. 거의 20년 동안 HP 9000 워크스테이션은 Formula 1 자동차 설계부터 우주선 시뮬레이션에 이르기까지 세계에서 가장 까다로운 엔지니어링 작업을 수행하는 데 필요한 계산 능력을 제공했습니다.

하드웨어의 우위: PA-RISC 및 3D 시각화

CAD/CAM 분야에서 HP-UX의 성공은 주로 PA-RISC 프로세서의 아키텍처적 강점 덕분이었습니다. 이 칩들은 당시의 많은 RISC 및 CISC 아키텍처와 비교하여 우수한 부동 소수점 성능을 제공했습니다. 64비트 PA-RISC 2.0의 도입은 이러한 리드를 더욱 공고히 했으며, 2000년대 초반 업계가 Windows-Intel 및 Linux로 이동하기 전까지 HP Visualize 워크스테이션을 컴퓨터 지원 공학(CAE)을 위한 최고의 선택으로 만들었습니다.

시각화 또한 매우 중요했습니다. HP는 여러 핵심 기술을 통해 그래픽 스택을 발전시켰습니다:

• PowerShade (1992): HP 9000 700 시리즈와 함께 도입된 PowerShade는 PHIGS 또는 Starbase 라이브러리를 통해 엔트리급 시스템에서도 높은 수준의 그래픽 기능과 동적 성능에 접근할 수 있게 했습니다.
• HP PEX Libraries: 전통적으로 3D 설계에 사용되었던 PEX는 X server를 통해 HP-UX 워크스테이션에 고성능 그래픽을 가져왔습니다.
• OpenGL로의 전환 (1995): 시장은 처음에 PEX를 선호했지만, HP는 결국 업계 표준인 Silicon Graphics의 OpenGL을 라이선스하고 지원함으로써 제3자 CAD 벤더들이 PA-RISC로 소프트웨어를 포팅하는 것을 훨씬 쉽게 만들었습니다.

HP-UX CAD 생태계의 기둥

여러 중량급 소프트웨어 제품군이 HP-UX 플랫폼의 기술적 역량을 정의했습니다. 이 도구들은 설계(CAD), 제조(CAM), 엔지니어링 분석(CAE)의 전 영역을 아우릅니다.

I-DEAS: 자동차 산업의 강력한 동력

SDRC가 개발한 I-DEAS (Integrated Design and Engineering Analysis Software)는 자동차 분야, 특히 Ford Motor와 Williams Formula 1 팀에서 집중적으로 활용된 다양한 애플리케이션 제품군입니다. 1980년대 중반의 초기 Unix 포팅 버전에서 90년대 후반의 정교한 Master Series로 발전했으며, 결국 Unigraphics NX로 통합되어 이후 Siemens PLM의 일부가 되었습니다.

CATIA: 항공우주 및 그 이상

본래 Dassault Systèmes가 항공기 설계용으로 개발한 CATIA는 제품 개발의 위한 글로벌 표준이 되었습니다. 90년대에 PA-RISC에서 CATIA V4가 널리 사용되었지만, 플랫폼은 2008년 V5R19 버전까지 소프트웨어를 지원했습니다. HP의 CATIA에 대한 헌신은 매우 상당하여, HP 9000 하드웨어에서 최적의 성능을 보장하기 위해 Dassault에 전담 구성 가이드와 전임 컨설턴트를 유지했습니다.

AutoCAD: PC 거인의 Unix 실험

CATIA나 I-DEAS와 달리, AutoCAD는 PC에서 탄생했습니다. 데스크톱 시장을 지배하고 있었음에도 불구하고, Autodesk는 1990년대에 이를 Unix로 포팅하려고 시도했습니다. HP-UX (1994년 버전 13까지)를 지원했지만, 소프트웨어의 정체성이 MS-DOS 및 Windows 생태계에 확고히 뿌리박혀 있었기 때문에 Unix 버전은 판매량의 10% 미만을 기록하며 제한적인 시장 수용도를 보었습니다.

HP ME10, ME30, 및 SolidDesigner

HP 또한 자체적인 솔루션을 개발했습니다. ME10 (2D 드래프팅)과 ME30 (3D 솔리드 모델링)은 HP의 MCAD 제품군의 주축이었습니다. 이들은 결국 SolidDesigner로 발전되었고 1996년에 CoCreate라는 회사로 분사되었습니다. 이 도구들은 특히 유럽과 일본에서 인기가 높았으며, 90년대 초 HP의 Precision Engineering Systems 부서의 상당한 매출 성장을 견인했습니다.

시뮬레이션의 과학: MSC Nastran 및 Patran

CAD가 객체의 형태에 집중했다면, CAE는 그 거동에 집중했습니다. MacNeal-Schwendler Corporation (MSC)은 Nastran과 Patran을 통해 이 시장을 선도했습니다.

• Nastran: NASA와 공동 개발한 유한 요소 분석(FEA) 도구인 Nastran은 Space Shuttle, X-Plane 프로젝트, 그리고 국제 우주 정거장(ISS)을 포함한 중요한 시뮬레이션에 사용되었습니다. 부동 소수점 연산에 대한 높은 의존도는 PA-RISC의 강력한 FPU와 완벽한 궁합을었습니다.
• Patran: Nastran의 전처리 및 후처리기로 자주 사용되었던 Patran은 엔지니어링 설계와 결과 평가를를 연결했습니다. 이는 CATIA와 I-DEAS와 같은 다른 CAD 거물들과의 파일 임포트 인터페이스를 제공했습니다.

유산 및 전환

Unix 워크스테이션 시대는 메인프레임과 현대적 PC 사이의 가교 역할을 했습니다. PA-RISC 기반 HP-UX에서 x86 기반 시스템으로의 전환은 하룻밤 사이에 일어난 사건이 아니라 하드웨어의 범용화와 Linux의 부상으로 인한 점진적인 이행이었습니다. 2000년대 중반에 이르러, Visualize FX 그래픽 어댑터와 같이 한때 엔지니어링의 최첨단을 정의했던 특수 하드웨어는 소비자 및 전문가용 GPU의 급격한 진화화로 대체되었습니다.

하지만, 이 시스템들에서 수행된 작업은 현대적 PLM (Product Lifecycle Management) 및 CAE 워크플로우의 토대를 마련했습니다. PA-RISC 시대의 정밀도와 성능은 분산 컴퓨팅이 현존하는 가장 복잡한 물리적 시뮬레이션을 처리할 수 있음을 증명했으며, 이는 오늘날 모든 현대적 항공기와 자동차에 그 유산산이 이어지고 있습니다.