Машина марк 1 – Самый первый компьютер в мире

Самый первый компьютер в мире

Сейчас использование персональных компьютеров от Apple, Samsung, HP, Dell и других производителей кажется нам чем-то абсолютно естественным. Однако меньше века назад среднестатистический человек не имел представления о компьютерных технологиях, и любые разработки, которые сегодня используются на каждом устройстве, становились настоящим прорывом в индустрии.

В этой статье мы поговорим о том, что представляли собой самые первые компьютеры в мире, кто и зачем их разрабатывал, каковы были их возможности, и насколько большой вклад в развитие технологий они привнесли.

Содержание:

Создание самых первых компьютеров

Самые первые компьютеры в мире занимали десятки квадратных метров, а их вес измерялся тоннами. Тем не менее, именно они позволили человечеству прийти к тем компактным и удобным устройствам, которыми мы пользуемся сейчас. Точного ответа на вопрос, какая ЭВМ действительно была самым первым компьютером, к сожалению, нет. Однако существуют несколько вариантов этого ответа, которые мы рассмотрим ниже.

Компьютер «Марк 1»

«Марк 1», также известный как ASCC (Automatic Sequence Controlled Calculator), был спроектирован и создан в 1941-ом году. В роли заказчика работ выступал Военно-морской флот США, а в качестве генерального подрядчика – компания IBM. Непосредственно разработкой устройства занимались пять инженеров, которыми руководил представитель американской армии Говард Эйкен. За основу при реализации проекта разработчики взяли аналитическую вычислительную машину, которую создал известный британский изобретатель Чарльз Бэббидж.

По своей сути «Марк 1» был усовершенствованным арифмометром, который можно было запрограммировать и который не требовал человеческого вмешательства непосредственно в сам процесс выполнения расчетов. Разработчики не учли всех преимуществ двоичной системы счисления, которой пользуется большинство современных компьютеров мира, и заставили машину оперировать десятичными числами.

Ввод информации в устройство выполнялся при помощи перфолент. Никаких условных переходов «Марк 1» выполнять не мог, и потому код каждой программы был очень длинным и громоздким. Программной возможности для создания циклов также не было: чтобы сделать петлю в коде, перфоленту с кодом в буквальном смысле слова нужно было «замкнуть», соединив ее начало и конец.

Физически ASCC имел следующий вид:

• длина порядка 17 м;
• высота свыше 2,5 м;
• вес около 4,5 тонн;
• 765 000 деталей;
• 800 км соединительных проводов;
• 15-метровый вал, обеспечивающий синхронизацию основных вычислительных элементов;
• электрический двигатель мощностью 4 кВт.

По настоянию главного исполнительного директора IBM Томаса Уотсона компьютер был помещен в корпус из нержавеющей стали и стекла, тогда как Говард Эйкен настаивал на прозрачном корпусе, чтобы оставить «внутренности» ЭВМ видимыми.

«Марк 1» умел работать с числами, длина которых составляла до 23 разрядов. На вычитание и сложение тратилось всего 0,3 с, на умножение – 6 секунд, на деление – 15,3 секунды, на выполнение тригонометрических функций и вычисление логарифмов – более минуты. На то время это было поразительное быстродействие, позволявшее за один день выполнять расчеты, на которые ранее потребовалось бы полгода. Поэтому на завершающем этапе Второй Мировой войны устройство довольно успешно использовалось американским флотом, после чего около 15 лет проработало в Гарвардском университете.

Споры о том, кто создал самый первый в мире компьютер, и когда это произошло, не утихают до сих пор. Как не сложно догадаться, в США первым «предком» современных ПК считают именно «Марк 1». Однако в действительности он начал работать примерно через 2 года после того, как немецкий инженер Конрад Цузе разработал свою ЭВМ Z3, представленную широкой общественности все в том же 1941-ом году. Кроме того, Цузе в принципе использовал более прогрессивные технологии (хотя бы двоичную систему счисления), тогда как «Марк 1», по оценкам ряда исследователей, устарел еще до того, как был создан.

Или все-таки Z3 от Цузе Конрада

Конрад Цузе – одна из самых важных фигур в истории всего компьютеростроения в мире, хотя он и трудился на благо Третьего рейха. Впрочем, главной мотивацией в своем труде Цузе считал бомбардировки Дрездена и других немецких городов, где оставалось преимущественно гражданское население, англо-американской авиацией. Работать над своими вычислительными машинами Конрад начал еще в 1930-ых годах, проходя обучение в Берлинском политехническом университете.

Его работы были основаны на нескольких, революционных на тот момент, идеях:

• Память должна быть разделена: одна ее часть должна отводиться под управляющие данные, другая – под вычисляемые.
• Числа должны быть представлены в двоичной системе счисления.
• Машина должна уметь работать с числами с плавающей запятой (тогда как «Марк 1» работал только с числами с фиксированной запятой). Стоит отметить, что алгоритм реализации этой идеи, который Цузе назвал «полулогарифмической записью», аналогичен применяемому на современных компьютерах.

Данные в Z3 вводились при помощи перфоленты. Все инструкции, которые могла выполнят машина, были разделены на три группы: арифметические операторы, память, и также ввод и вывод. Никаких ограничений на расположение инструкций в пределах перфоленты не накладывалось, при этом существовали две специфические команды — Ld и Lu – предназначенные для вывода информации на дисплей и чтения с клавиатуры соответственно.

Обе эти инструкции останавливали машину, чтобы оператор смог записать полученный результат, или ввести необходимое число. Условные переходы эта ЭВМ не поддерживала, а циклы, как и в случае с «Марк 1», приходилось реализовывать скреплением начала и конца перфоленты.

Основные характеристики машины сводятся к следующим:

• операция сложения выполнялась за 0,7 секунды;
• операции умножения и деления длились 3 секунды;
• устройство состояло из 2600 телефонных реле;
• тактовая частота Z3 составляла примерно 5,33 Гц;
• устройство потребляло 4 кВт энергии;
• его размер был примерно в два раза меньше, чем габариты «Марк 1»;
• его вес составлял 1 тонну.

Машина просуществовала до 1944-го года и помогала Третьему рейху производить сложные расчеты для фашистской авиации. В 1944-ом году ЭВМ сгорела вместе с проектной документацией после одной из очередных авиабомбардировок. Впрочем, вскоре Конрад Цузе создал Z4, а компьютер Z3 был в 1960-ом году реконструирован силами компании «Zuse KG». Но это уже совсем другая история.

Непредвзятые критики сходятся на том, что статус первого свободного программируемого и работоспособного компьютера в мире по праву принадлежит именно Z3, а все попытки опровергнуть это утверждение – псевдопатриотическая спекуляция представителей отдельных стран. Вряд ли когда-то будет положен конец этим дискуссиям, однако однозначно можно сказать следующее: если «Марк 1» устарел еще до своего выпуска, то в Z3 были реализованы многие технологии и принципы, которые начали применяться в компьютерах будущего.

Первая в СССР и континентальной Европе электронно-вычислительная машина

Первой ЭВМ на территории СССР и континентальной Европы считается разработка под названием «МЭСМ», что расшифровывается как «Малая электронная счетная машина». Устройство было создано в Украине, в лаборатории вычислительной техники киевского Института электротехники. Проект реализовывался под руководством академика Сергея Лебедева.

Над созданием ЭВМ Сергей Алексеевич, как и Цузе, начал задумываться еще в 30-ых годах прошлого века. Однако вплотную приступить к этой работе он смог только после войны, да и то не в самых лучших условиях: Институту электротехники предоставили помещения монастырской гостиницы в Феофании (на расстоянии около 10 км от Киева), в полуразрушенном доме.

Однако отечественным инженерами удалось более-менее отремонтировать здание, и всего за три года создать и наладить МЭСМ. При этом над проектом трудились всего лишь 12 инженеров, а также 15 монтажниц и техников, которые помогали им по мере необходимости. Машина имела следующие характеристики:

• занимала комнату площадью порядка 60 квадратных метров;
• могла совершать 3000 операций в минуту, что по тем временам было невероятным показателем;
• работала на 6000 электронных ламп, которые потребляли 25 кВТ;
• могла выполнять сложение, вычитание, деление, умножение и сдвиг с учетом сравнения по абсолютной величине, знака, передачи чисел с магнитного барабана, передачи управления и сложения команд.

Как не сложно догадаться, 6000 ламп обеспечили в помещении практически тропический климат. Тем не менее, МЭСМ вплоть до 1957-го года успешно использовалась в большом количестве научных исследований: в области космических полетов, термоядерных процессов, механики, дальних линий электропередач и так далее.

Другие самые первые системы

«Марк 1» и Z3 – это далеко не все участники спора за титул самого первого компьютера в мире. Учитывая, что в середине двадцатого века разработка компьютерных технологий начала развиваться в геометрической прогрессии, и ЭВМ приобретали все больше признаков современных компьютеров, многие исследователи отдают первое место в этом своеобразном «рейтинге» и тем системам, о которых речь пойдет ниже.

Вычислители Eniac

Электронный цифровой вычислитель ЭНИАК начали разрабатывать в 1943-ем году, а закончили – в 1945-ом. Над его созданием трудились ученые из Пенсильванского университета Джон Эккерт и Джон Мокли. Заказ на разработку ЭНИАКа выполнила Армия США, которой нужно было устройство для точного расчета таблиц стрельбы. Но из-за того, что компьютер собрали только к концу войны, его предназначение пришлось поменять: с 1947-го по 1955-ый годы его использовала Лаборатория баллистических исследований Армии США, которая с помощью ENIAC выполняла различные расчеты при разработке термоядерного оружия. Примечательно, что первыми программистами этого компьютера стали шесть девушек.

Первые коммерческие экземпляры UNIVAC

Условно первый компьютер серии UNIVAC (UNIVersal Automatic Computer I) считают первой коммерческой ЭВМ в США, и третей – во всем мире. Его разработкой занимались те же Джон Эккерт и Джон Мокли, по заказу ВВС США и Армии США в сотрудничестве с Бюро переписи населения. Разработка UNIVAC I производилась с 1947-го по 1951-ый годы. Первую ЭВМ этой серии официально продали именно Бюро, несколько других десятков экземпляров появились в частных корпорациях, правительственных учреждениях и трех американских университетах. UNIVAC I использовал двоично-десятичную арифметику, 5200 электровакуумных ламп с потреблением 125 кВт электричества, и весил 13 тонн. В одну секунду он мог осуществлять 1905 операций. Для его размещения требовалась комната площадью 35,5 квадратных метров.

Первый компьютер от Apple

Первая ЭВМ от именитого «яблочного» бренда носила название «Apple I» и была выпущена в 1976-ом году. Ключевой новинкой, использованной при создании этого компьютера, стала возможность вводить информацию с клавиатуры с ее мгновенным отображением на дисплее. Во время презентации устройства проявился ораторский и предпринимательский талант Стива Джобса, тогда как непосредственно разработкой Apple I занимался его стеснительный приятель Стив Возняк. Эта ЭВМ была полностью собрана на монтажной плате, которая состояла примерно из тридцати микросхем, из-за чего ее порой называют самым первым полноценным ПК в мире.

Цена самого первого компьютера

Стоимость разработок первых ЭВМ в мире была существенно выше, чем актуальные расценки на компьютеры среднего ценового сегмента. Так, в создание «Марк 1» было вложено порядка 500 000 долларов. Z3 обошелся Третьему рейху в 50 000 рейхсмарок, что по курсу тех времен составляло примерно 20 000 долларов. На создание ЭНИАКа разработчики запросили 61 700 долларов. А для выполнения первого заказа на Apple I, сделанного Полом Терреллом, Джобсу и Возняку понадобилось 15 000 долларов. При этом первые модели «яблочного» компьютера продавались по 666,66 долларов за штуку.

Видео «Первый компьютер»

Вся предоставленная выше информация была взята из открытых источников, преимущественно – из свободной энциклопедии «Википедия».

detki.today

Марк I (компьютер) — это… Что такое Марк I (компьютер)?

У этого термина существуют и другие значения, см. Mark. Часть Harvard-IBM Марк 1, левая сторона. Правая сторона. Деталь ввода/вывода и управления.

«Марк I» (Automatic Sequence Controlled Calculator — автоматический вычислитель, управляемый последовательностями)^[1] — первый американский программируемый компьютер. Разработан и построен в 1941 году по контракту с IBM молодым гарвардским математиком Говардом Эйкеном и ещё четырьмя инженерами этой компании на основе идей англичанина Чарльза Бэббиджа.

После успешного прохождения первых тестов в феврале 1944 года компьютер был перенесён в Гарвардский университет и формально запущен там 7 августа 1944 года.

По настоянию президента IBM Томаса Дж. Уотсона, вложившего в создание «Марк I» 500 тысяч долларов своей компании, машина была заключена в корпус из стекла и нержавеющей стали. Компьютер содержал около 765 тысяч деталей (электромеханических реле, переключателей и т. п.) достигал в длину почти 17 м (машина занимала в Гарвардском университете площадь в несколько десятков квадратных метров), в высоту — более 2,5 м и весил около 4,5 тонн. Общая протяжённость соединительных проводов составляла почти 800 км. Основные вычислительные модули синхронизировались механически при помощи 15-метрового вала, приводимого в движение электрическим двигателем, мощностью в 5 л. с. (4 кВт).

Компьютер оперировал 72 числами, состоящими из 23 десятичных разрядов, делая по 3 операции сложения или вычитания в секунду. Умножение выполнялось в течение 6 секунд, деление — 15,3 секунды, на операции вычисления логарифмов и выполнение тригонометрических функций требовалось больше минуты.

Фактически «Марк I» представлял собой усовершенствованный арифмометр, заменявший труд примерно 20 операторов с обычными ручными устройствами, однако из-за наличия возможности программирования некоторые исследователи называют его первым реально работавшим компьютером. На самом деле, машина начала перемалывать свои разряды лишь через два года после того как в Германии немецкий изобретатель Конрад Цузе создал вычислительную машину Z3.

«Марк I» последовательно считывал и выполнял инструкции с перфорированной бумажной ленты. Компьютер не умел выполнять условные переходы, из-за чего каждая программа представляла собой довольно длинный ленточный рулон. Циклы (англ. loops — петли) организовывались за счёт замыкания начала и конца считываемой ленты (то есть действительно за счёт создания петель). Принцип разделения данных и инструкций получил известность, как гарвардская архитектура.

Однако, главным отличием компьютера «Марк I» было то, что он был первой полностью автоматической вычислительной машиной, не требовавшей какого-либо вмешательства человека в рабочий процесс.

На церемонии передачи компьютера Говард Эйкен не упомянул о какой-либо роли IBM в создании машины. Томас Уотсон был разозлён и недоволен этим поступком Эйкена, поэтому прекратил их дальнейшее сотрудничество. Данное IBM название «Automatic Sequence Controlled Calculator» Эйкен заменил на «Mark I», а компания приступила к созданию нового компьютера «SSEC» уже без участия Говарда Эйкена.

В свою очередь, Говард Эйкен также продолжил работу над созданием новых вычислительных машин. За «Марком I» последовал «Марк II», затем в сентябре 1949 года «Марк III/ADEC», а в 1952 — «Марк IV».

Примечания

1. ↑ Полное имя, написанное на корпусе компьютера — «Aiken-IBM Automatic Sequence Controlled Calculator Mark I».

См. также

Ссылки

dic.academic.ru

Когда и Где Создали!? (2019)

Под термином самый первый в мире компьютер можно понимать несколько различных моделей. С одной стороны, это гигантские машины, созданные в середине XX века.

С другой стороны – человечество непосредственно познакомилось с компьютерами, и даже получило возможность пользоваться ими в быту, намного позже.

И история первых персональных ЭВМ начинается уже с середины 1970 годов.

В нашем материале мы расскажем вам о создании первых прототипов современных компьютеров и здоровенных вычислительных машинах, которые ученые называют первыми компьютерами.

Содержание:

Первые «гиганты» вычислительных технологий

В самом начале эры компьютеров, в 1940-х годах, было создано сразу несколько независимо разработанных моделей огромных вычислительных устройств.

Все были разработаны и собраны учёными из США и занимали десятки квадратных метров площади.

По современным меркам, такое оборудование трудно назвать компьютером.

Однако на тот момент более мощных машин для проведения вычислений со скоростью, намного превышающей результат среднего человека, не существовало.

Рис. 1 Один из первых компьютеров, UNIVAC, заносят в помещение для монтажа.

Марк-1

Программируемое устройство «Марк-1» по праву считается первым в мире компьютером.

Вычислительная машина, разработанная в 1941 году группой из 5 инженеров (включая Говарда Эйкена), была предназначена для военных целей.

После окончания работ, проверки и наладки компьютера его передали ВВС США. Формальный запуск «Марк-1» в работу состоялся в августе 1944 года.

Основная часть ЭВМ, общая стоимость которой превысила 500 тысяч долларов, находилась внутри металлического корпуса и состояла из более чем 765 тыс. деталей.

Длина оборудования достигала 17 метров

, высота – 2,5 м, в результате чего под неё было выделено огромное помещение Гарвардского университета. Среди других параметров прибора:

• общая масса: более 4,5 тонн;
• длина электрокабелей внутри корпуса: до 800 км;
• длина вала, синхронизирующего вычислительные модули: 15 м;
• мощность электромотора, приводившего в действие компьютер: 5 кВт;
• скорость вычисления: сложение и вычитание – 0,33 с, деление – 15,3 с, умножение – 6 с.

«Марк-1» можно было назвать огромным и мощным арифмометром – именно этой версии придерживаются те, кто считает родоначальником компьютерных технологий модель ENIAC.

Однако, благодаря возможности выполнять заданные пользователем программы в автоматическом режиме (чего не могла делать, например, созданная немного раньше немецкая вычислительная машина Z3), именно «Марк-1» считают первым компьютером.

Работая с помощью перфоленты, машина не требовала вмешательства в работу человека.

Хотя из-за отсутствия поддержки условных переходов каждая программа была записана на длинном и закольцованном ленточном рулоне.

После того как мощности устройства стало недостаточно для выполнения новых задач, которые ставили перед разработчиками заказчики, один из авторов компьютера, Говард Эйкен, продолжил работу над новыми моделями.

Так, в 1947 году была создана вторая версия, «Марк-2», а в 1949 году – «Марк-3».

Последний вариант под названием Mark IV был выпущен в 1952 году и тоже использовался американскими военными.

Рис. 2 Первый компьютер Mark-1.

Читайте также:

Выключить компьютер через командную строку: простой мануал

3 простых способа как проверить блок питания компьютера

Как посмотреть характеристики компьютера: Несколько способов

ENIAC

Вычислительная машина «ЭНИАК» предназначалась для выполнения примерно тех же задач, что и «Марк-1».

Однако результатом разработки стал по-настоящему многозадачный компьютер.

Первый запуск устройства состоялся практически в конце 1945 года, поэтому использовать его для военных целей во Второй мировой войне было уже поздно.

И сложнейшая в то время вычислительная машина, работавшая, по мнению современников, «со скоростью мысли», участвовала в других проектах.

Одним из них было моделирование взрыва водородной бомбы.

Конструкция гигантской ЭВМ, одним из авторов которой были известные инженеры-электронщики Джон Эккерт и Джон Мосли, включала в себя больше 17 тысяч лам.

Частота работы этих элементов достигала 100 тыс. импульсов каждую секунду.

Для того чтобы повысить надёжность такого количества приборов разработчики применили метод, предназначенный для работы музыкальных электроорганов.

После этого аварийность снизилась в несколько раз, и из 17 тыс. ламп за неделю перегорало не больше двух.

Кроме того, была разработана система контроля безопасности оборудования, включавшая проверку каждой из 100 тыс. мелких деталей.

Параметры компьютера:

• общее время разработки: 200 тысяч человеко-часов;
• цена проекта: $487 тысяч;
• масса: около 27 тонн;
• мощность: 174 кВт;
• память: 20 буквенно-численных комбинаций;
• скорость работы: сложение – 5 тыс. операций в сек, умножение – 357 операций в сек.

Для ввода и вывода данных на ENIAC применялся табулятор со скоростью 125 и 100 карт в минуту, соответственно.

За время проведения испытаний ЭВМ обработало больше 1 млн. перфокарт.

А единственным серьёзным даже для своего времени недостатком машины, в сотни раз ускорившей процесс вычисления по сравнению с предшественником, были размеры – почти в 2 раза больше, чем у «Марк-1».

Рис. 3 Второй в мире компьютер «ЭНИАК».

EDVAC

Усовершенствованная ЭВМ EDVAC (тоже созданная Эккертом и Мосли) могла проводить расчёты уже не только на основе перфокарт, но и с помощью содержащейся в памяти программы.

Такая возможность появилась в результате применения ртутных трубок, запоминающих информацию, и двоичной системы, существенно упростившей вычислении и количество ламп.

Результатом работы группы американских учёных стал компьютер с памятью около 5,5 Кбайт, состоящий из таких элементов:

• устройства для чтения и записи информации с магнитной ленты;
• осциллографа для контроля работы ЭВМ;
• устройства, принимающего сигналы от управляющих элементов и передающего их вычислительным модулям;
• таймера;
• устройств для проведения вычислений и запоминания информации;
• временных регистров (в современной терминологии – «буферов обмена»), хранящих по одному слову.

Компьютер, занимающий площадь в 45,5 кв. м., тратил около 0,000864 секунд на сложение и вычитание и 0,0029 с на умножение и деление.

Его масса достигала всего 7,85 тонны – намного меньше по сравнению с ENIAC. Мощность прибора – всего 50 кВт, а количество диодных ламп составляло всего 3,5 тысячи штук.

Рис. 4 Компьютер «Эдвак».

Вам это может быть интересно:

Почему высокий пинг. Причины и способы решения проблемы

Температура видеокарты: Лучшие способы определения

Как включить все ядра на Windows 7: лучшие способы

к содержанию ↑

Отечественные разработки

Отечественная наука в 1940 годах тоже проводила разработки для получения электронных вычислительных машин.

Результатом работы лаборатории имени С. А. Лебедева стала первая на Евразийском континенте модель МЭСМ.

Следом за ней появилось несколько других компьютеров, уже не таких известных, хотя и внёсших весомый вклад в научную деятельность СССР.

МЭСМ

Аббревиатура МЭСМ, компьютера, создаваемого с 1948 по 1950 год, расшифровывалась как «Малая электронная счётная машина».

Такое название ЭВМ получила из-за того что сначала была всего лишь макетом «большого» устройства.

Однако полученные положительные результаты испытаний привели к созданию полноценного компьютера, собранного в двухэтажном здании монастыря.

Первый запуск прошёл в ноябре 1950 года, а первая серьёзная задача решена в январе следующего года.

В течение следующих 6 лет МЭСМ применяли для сложных научных вычислений, потом использовали в качестве учебного пособия, и, наконец, в 1959 году разобрали.

Рабочие параметры устройства были следующими:

• количество ламп: 6 тыс.;
• трёхадресная система команд с 20 двоичными разрядами;
• память: постоянная на 31 число и 63 команды, оперативная такого же размера;
• быстродействие: частота 5 кГц, выполнение 3 тыс. операций в сек;
• площадь: около 60 кв. м.;
• мощность: до 25 кВт.

Рис. 5 Советский компьютер начального уровня МЭСМ,

БЭСМ-1

Работа над ещё одним советским компьютером велась в то же время, что и над МЭСМ.

Устройство называлось Большой электронной счётной машиной и работало с утроенной скоростью – до 10 тыс. операций в секунду – при уменьшении числа ламп до 730 штук.

Количество разрядов для чисел, которыми оперировала ЭВМ, составляло 39 единиц, а точность расчётов достигала 9 знаков.

В результате машина могла работать с числами от 0,000000001 до 1000000000. Так же, как и МЭСМ, большое устройство было выпущено в одном экземпляре.

Машина, конструктором которой тоже был С. А. Лебедев, считалась в 1953 году самой быстрой в Европе. В то время как лучшим компьютером в мире признали американскую IBM 701.

Первый коммерческий компьютер компании «Ай-Би-Эм» производил в секунду до 17 тысяч операций.

Рис. 6 Первая полноценная ЭВМ в СССР БЭСМ-1.

БЭСМ-2

Усовершенствованный вариант, БЭСМ-2, стал не только очередным самым быстрым компьютером в стране, но и одним из первых серийных советских устройств такого типа.

С 1958 до 1962 года советская промышленность выпустила 67 моделей ЭВМ.

На одной из них проводился расчёт ракеты, доставившей на Луну вымпел Советского Союза. Скорость БЭСМ-2 составляла 20 тыс. операций в секунду.

При этом оперативная память достигала, в пересчёте на современные единицы, около 11 Кбайт и работала на ферритовых сердечниках.

Рис. 7 Советский компьютер БЭСМ-2.

к содержанию ↑

Первые модели массового производства

К началу 1970 годов компьютерные технологии развились до такой степени, что можно было позволить купить ЭВМ для личного пользования.

Раньше это могли сделать только крупные организации, так как стоимость техники достигала десятков и сотен тысяч долларов в США и примерно такой же суммы в рублях для СССР.

С уменьшением размеров компьютеры становятся по-настоящему персональными.

И первым среди них можно назвать прототип, не оставивший в истории большого следа, но всё равно выпущенный в количестве нескольких тысяч экземпляров – Xerox Alto.

Дата выхода первой модели – 1973 год.

Среди преимуществ можно было назвать приличную память в 128 Кбайт (и расширением до 512 Кбайт) и запоминающее устройство на 2,5 Мбайт.

Недостатком – огромный «системный блок» размером с современное МФУ для формата А3.

Именно габариты помешали сделать производство достаточно массовым, хотя компьютер приобретали организации из-за удобного графического интерфейса.

Рис. 8 Компьютер Xerox Alto – мощный, но дорогой.

На территории СССР в 1968 году тоже пытались создать прототип ПК.

Омский инженер Горохов запатентовал вычислительное устройство, функциональность которого примерно соответствовала первым персональным машинам 1970 годов.

Впрочем, ни одной реально действующей модели создано не было, не говоря уже о серийном производстве.

И первым массовым ПК (хотя и с ограниченной функциональностью) стал Altair 8800, выпускаемый с 1974 года.

Его можно назвать прототипом первых современных компьютеров с процессорами Intel – именно интеловский чипсет устанавливался на материнской плате ЭВМ.

Стоимость модели в сборе составляла чуть больше $600, в разобранном состоянии – около $400.

Такая низкая стоимость привела к массовому спросу, и «Альтаир» продавался тысячами.

При этом устройство представляло собой всего лишь системный блок, не имеющий ни монитора, ни клавиатуры, ни звуковой карты.

Все эти периферийные устройства были разработаны позже, а покупатели первых моделей Altair 8800 могли работать с ним только с помощью переключателей и лампочек.

Рис. 9 Модель Altair 8800 с объединённым вместе монитором и клавиатурой.

Читайте также:

Как выбрать материнскую плату: самые важные правила

Почему может не включаться монитор? — Распространенные причины

Что делать, если нет сигнала на мониторе при включении компьютера – подробное руководство

Первые модели Apple

Среди первых настоящих ЭВМ, сразу же после покупки готовых к работе, самым популярным считается знаменитый компьютер Apple I.

Модель, созданная Стивом Возняком и Стивом Джобсом в 1976 году, получила 4 Кбайт памяти и возможность расширения до 8 или 48 Кбайт.

Преимуществом устройства был небольшой размер, наличие графического интерфейса и комплектацию при покупке и монитором, и клавиатурой.

Стоимость Apple II без периферийных устройств начиналась с $666 ($500 + 1/3 наценки).

Рис. 10 Сохранившийся до наших дней Apple I.

Первые Apple всё же имели ряд недоработок, которые было решено исправить с выпуском следующей модели, Эппл 2.

Он появился в 1977 году и работал на частоте 1 МГц. Объём оперативной и постоянной памяти составлял по 4 Кбайт, а расширение могло увеличивать ОЗУ до 48 Кбайт.

К устройству прилагался интерпретатор языка Basic, а сбоку к нему можно было подключить кассетный магнитофон для считывания и записи информации.

Позднее специально для этой модели были разработаны дисководы на 140 Кбайт. Цена компьютера, в зависимости от размера ОЗУ, составляла от $1298 до $2638.

Рис. 11 Системный блок Apple II.

Читайте также:

Как отвязать apple id от iphone: полная инструкция

Что делать, если забыл пароль от Apple ID — Практичные советы

Скачать itunes на компьютер: все об установке, обновлении и синхронизации с ПК

Начало эры IBM-совместимых ПК

В 1981 году ряд персональных компьютеров пополнился ещё одной, знаковой, моделью – первым IBM PC.

На его базе позднее создавались практически все ПК, кроме продукции Apple и нескольких разработок типа Spectrum, выпуск которых был прекращён в 1990 годах из-за неспособности к конкуренции.

Рис. 12 Персональные компьютеры типа ZX Spectrum – одна из «тупиковых» моделей начального уровня.

Модель IBM PC стала первым по-настоящему массовым компьютером.

Количество проданных экземпляров первого варианта (1981) достигло 15 миллионов штук, а количество совместимых версий превысило 10 миллионов.

При этом параметры ПК позволяли ему на равных конкурировать и с Apple, и с другими ЭВМ:

• ОЗУ: от 16 до 256 Кбайт;
• Процессор: 4,7 МГц;
• Цена: от $1565.

Впоследствии к этой модели были выпущены первые цветные видеокарты – сначала с качеством EGA (640 х 200), затем VGA (640 х 480).

При этом, установив 2 видеокарты, можно было подключить к компьютеру сразу 2 монитора – цветной и монохромный.

А также ЭВМ могла комплектоваться жёстким диском на 10 Мбайт и флоппи-дисководом для чтения информации с дисков объёмом 720 Кбайт.

Рис. 13 Первый IBM PC.

Первые советские ПК

На территории Советского Союза первое серийное вычислительное устройство, которое можно было отнести к персональным компьютерам, появилось в продаже в 1984 году.

Компьютер под названием «Агат» выпускался на протяжении следующих 9 лет, а последние версии были даже совместимы с моделями Apple.

Для 1980 годов ПК был довольно прогрессивным – максимальный объём ОЗУ составлял 128 КБ, вдвое больше, чем взятый в качестве прототипа Эппл.

Однако уже в 1990 годы отечественная компьютерная промышленность заметно отстала от зарубежной.

И большинство разработок в этом направлении было сделано в Европе, США и странах Восточной и Юго-Восточной Азии.

Каталог программ

geek-nose.com

Разработки военных лет

В конце 1941 г., вскоре после вступления США во вторую мировую войну, президент фирмы IBM направил телеграмму в Белый дом. Как и многие другие рукводители крупных компаний, в это трудное для страны время Томас Дж. Уотсон предложил американскому правительству услуги своей корпорации.

Казалось, производственный потенциал фирмы имеет мало общего с военной техникой. В основном фирма была ориентирована на производство таких изделий, как пишущие машинки, настольные калькуляторы и табуляционные машины, подобные той, какую изобрел Герман Холлерит в 1890 г. Уотсон, которому в 1941 г. было уже 67 лет, начинал карьеру, торгуя кассовыми аппаратами для магазинов, и постепенно превратил свою компанию в концерн с многомиллионным оборотом. В нем сочетались интуиция, позволяющая улавливать наиболее перспективные направления технического развития, и талант предпринимателя.

Выполняя обещание, данное Белому дому, фирма IBM “вступила” в войну. Тысячи табуляторов, гигантских машин для сортировки перфокарт, получивших позднее название процессоов данных,—ускоряли поток бумажной работы порожденной всеобщей мобилизацией. Часть производственных помещений Уотсон переоборудовал для производства винтовок и прицельных устройств для бомбометания.

Однако в рукаве белоснежной сорочки Уотсона был припрятан еще один “козырь”. За два года до нападения Японии на Пирл-Харбор он вложил $500000 из фондов своей фирмы в дерзкое предприятие, задуманное молодым гарвардским математиком Говардом Эйкеном. Устав от бесконечных вычислений в процессе работы над докторской диссертацией, Эйкен решил создать универсальный программируемый компьютер.

Компьютер “марк-1”

С благословения командования военно-морского флота, при финансовой и технической поддержке фирмы IBM Эйкен принялся за разработку машины, в основу которой легли непроверенные идеи XIX в. и надежная технология XX в. Описания Аналитической машины, оставленного самим Бэббиджем, оказалось более чем достаточно. В качестве переключательных устройств в машине Эйкена использовались простые электромеханические реле; инструкции были записаны на перфоленте. В отличие от Стибица Эйкен не осознал преимуществ двоичной системы счисления, и данные вводились в машину в виде десятичных чисел.

Разработка машины “Марк-1” проходила на удивление гладко. Успешно пройдя первые испытания в начале 1943 г., она была затем перенесена в Гарвардский унивеситет, где стала яблоком раздора между ее изобретателем и его шефом.

Следует заметить, что и Эйкен, и Уотсон, обладая немалым упрямством, любили делать все по-своему. Сначала они разошлись во мнениях по поводу внешнего вида машины. “Марк-1”, достигавший в длину почти 17 м и в высоту более 2,5 м, содержал около 750 тыс. деталей, соединенных проводами общей протяженностью около 800 км. Для инженера такая махина была поистине кошмарным сном. Эйкен хотел оставить внутренности машины открытыми, чтобы специалисты имели возможность видеть ее устройство. Уотсон же, которого, как всегда, больше беспокоила репутация фирмы, настаивал, чтобы машину заключили в корпус из стекла и блестящей нержавеющей стали.

Вскоре Уотсон передал машину в распоряжение ВМФ, и ее стали использовать для выполнения сложных баллистических расчетов, которыми руководил сам Эйкен. “Марк-1” мог перемалывать числа длинной до 23 разрядов. На сложение и вычитание тратилось 0,3 с, а на умножение 3 с. Такое быстродействие было беспрецендентным. За день машина выполняла вычисления, на которые раньше уходило полгода.

В Германии лидерство захватил Конрад Цузе. В 1941 г., почти за два года до того, как “Марк-1” прелопатил первые числа, и вскоре после создания пробных моделей Z1 и Z2, Цузе построил действующий компьютер—прграммно управляемое устройство, основанное на двоичной системе счисления. Машина Z3 была значительно меньше машины Эйкена и значительно дешевле в производстве.

В 1942 г. он и австрийский инженер-электрик Хельмут Шрайер, который время от времени сотрудничал с Цузе, предложили создать компьютер принципиально нового типа. Они задумали перевести машину Z3 с электромеханических реле на вакуумные электронные лампы. В отличие от электромеханических переключателей электронные лампы не имеют движущихся частей; они управляются электрическим током исключительно электрическим способом. Машина, задуманная Цузе и Шрайером, должна была работать в тысячу раз быстрее, чем любая из машин, имевшихся в то время в Германии.

Но предложение инженеров отклонили. Война еще только начиналась, и Гитлер, уверенный в быстрой победе, наложил запрет на все долговременные научные разработки. Говоря о потенциальных сферах применения своего быстродействующего компьютера, Цузе и Шрайер отмечали возможность его использования для расшифровывания закодированных сообщений, передаваемых британским командованием по рациям. Тогда еще никто не знал, что англичане разрабатывали машину для той же цели.

В отличие от полукустарной работы Цузе в Берлине английский проект относился к разработкам самого высокого приоритета; он осуществлялся в рамках проекта “Ультра”, целью которых был поиск способов расшифровки немецких кодов. Идея проекта “Ультра” зародилась после весьма успешной операции, проведенной польской разведкой. Еще до оккупации Польши Германией в 1939 г. поляки умудрились создать точную копию немецкого шифровального аппарата “Загадка” и переправить его в Англию вместе с описанием принципа работы.

Аппарат “Загадка” представлял собой электромеханический теле-принтер, в котором шифровка сообщений производилась случайным поворотом рычагов. Отправитель настраивал теле-принтер на определенный ключ, вставлял набор штырьков в ячейки (подобно тому как это делается на телефонном коммутаторе) в соответствии с определенной схемой и печатал сообщение. После этого машина автоматически передавала сообщение в зашифрованном виде. Кроме этого поляки ничего не могли сказать англичанам. Без ключа и схемы коммутации (их немцы меняли три раза в день) даже использование в качестве приемника еще одного устройства “Загадка” было бесполезно.

В надежде раскрыть секрет “Загадки” британская разведка собрала группу блестящих и несколько эксцентричных ученых и поселила их в Блетчли-Парке, обширном имении викторианской эпохи, расположенном неподалеку от Лондона, изолировав от остального мира.

Сначала удалось создать несколько дешифраторов, в которых использовались электромеханические переключатели такого же типа, как у Конрада Цузе в Берлине, Джона Стибица в “Бэлл телефон лабораторис” и Говарда Эйкена в Гарвардском университете. Эти машины работали по существу “методом проб и ошибок”, перебирая до бесконечности всевозможные комбинации из символов немецкого кода, пока не возникал какой-нибудь осмысленный фрагмент. Однако в конце 1943 г. затворники Блетчли-Парка сумели построить гораздо более мощные машины. Вместо электромеханических реле в них содержалось около 2000 электронных вакуумных ламп. Примечательно, что именно такую технологию предлагал Цузе для создания новой машины, признанной в Германии нецелесообразной. Даже количество ламп было то же самое. Англичане назвали новую машину “Колосс”.

Тысячи перехваченных за день неприятельских сообщений вводились в память “Колосса” в виде символов, закодированных на перфоленте. Ленту вводили в фотоэлектрическое считывающее устройство, которое сканировало ее с удивительной скоростью—5000 символов в секунду, после чего в поисках соответствия машина сопоставляла зашифрованное сообщение с уже известными кодами “Загадки”. Каждая машина имела пять считывающих устройств, в результате за секунду обрабатывалось поразительное количество информации: около 25000 символов.

Хотя использование вакуумных ламп ознаменовало крупный шаг вперед в развитии вычислительной техники, “Колосс” все же был специализированной машиной, применение которой ограничивалось расшифровкой секретных кодов. Однако на другом берегу Атлантического океана, в Филадельфии, потребности военного времени способствовали созданию устройства, которое по принципам работы и применению было уже ближе к теоретической универсальной машине Алана Тьюринга (ученого, внесшего наибольший вклад в создание “Колосса”). Машина “Эниак” (ENIAC, аббревиатура от Electronic Numerical Integrator and Computer—электронный цифровой интегратор и вычислитель), подобно “Марку-1” Говарда Эйкена, также предназначалась для решения задач баллистики. Но в итоге она оказалась способной решать задачи из самых различных областей.

studfiles.net

Семейство «Марк»

Семейство «Марк»

Семейство «Марк»

    Одним из первых действующих компьютеров с программным управлением является Марк I (первоначальное название — “Компьютер с автоматическим управлением последовательностью операций”), главным разработчиком которого был Говард Эйкен из Гарвардского университета. В этой машине использовались механические элементы для представления чисел и электромеханические — для управления работой машины [1]. “Реле, счетчики, контактные устройства, печатающие механизмы, перфорирующие устройства, используемые в машине, были стандартными частями табуляторов, выпускаемых в то время фирмой IBM” [2].
    Электромеханическое реле состоит из двух основных частей: якоря и сердечника с обмоткой. Якорь, сделанный из мягкого железа, удерживается с помощью металлической пружины в оттянутом от сердечника положении. Если же по обмотке пропустить электрический ток, то сердечник становится магнитом и притягивает к себе якорь, преодолевая сопротивление пружины. К одному концу пружины, являющейся проводником электрического тока, присоединяется провод. По нему идет ток, который должен быть пропущен через весь элемент. На другом конце пружины этот ток с помощью контактов направляется по одному из двух проводников — в зависимости от положения якоря. “Таким образом, данный элемент является, по существу, переключателем, которым управляет наличие тока (цифра 1) или его отсутствие (цифра 0) в обмотке” сердечника [3].
    В основу компьютера Марк I легло описание Аналитической машины Чарльза Бэббиджа (1792—1871), с проектом которой Говард Эйкен познакомился спустя какое-то время после начала работы над компьютером. “Живи Бэббидж на 75 лет позже, я остался бы безработным”, — писал Эйкен [1, 2, 4].
    Как и в Аналитической машине Бэббиджа, в машине Эйкена числа хранились в регистрах, состоящих из “десятизубых” счетных колес. Каждый регистр содержал 24 колеса, причем 23 из них использовались для представления числа, а одно — для его знака. Регистр имел механизм передачи десятков и потому употреблялся не только для хранения чисел; содержимое одного регистра “могло быть передано в другой регистр и добавлено к находящемуся там числу (или вычтено из него)” [1].
    В компьютере было 72 регистра, а также имелась дополнительная память из 60 регистров, образованных механическими переключателями. В нее вручную вводились константы — числа, которые не менялись в процессе вычислений.
    Умножение и деление производились в отдельном устройстве. Кроме того, машина имела встроенные релейные блоки для вычисления функций sinx, 10x и logx. Скорость выполнения арифметических операций в среднем составляла: сложение и вычитание — 0,3 с, умножение — от 3 до 6 с, деление — около 15 с. Таким образом, Марк I мог заменить примерно 20 операторов, работающих с ручными счетными машинами.
    Для управления машиной использовались команды, вводимые с помощью перфоленты. Каждая команда кодировалась посредством пробивки отверстий в 24 колонках, идущих вдоль ленты, и считывалась с помощью контактных щеток. Совокупность электрических сигналов, полученных в результате “прощупывания” позиций данного ряда, определяла действие машины на данном шаге вычислений.
    После завершения операции лента сдвигалась, и под контактные щетки попадал следующий ряд отверстий.
    В качестве устройств вывода Эйкен использовал электрические пишущие машинки и перфораторы. Марк I содержал все основные блоки Аналитической машины — устройства ввода и вывода, устройство управления, память (“склад”) и арифметическое устройство (“мельница”).
    Представленный в августе 1944 года широкой публике, компьютер вскоре был временно передан в распоряжение военно-морского флота США (для выполнения сложных баллистических расчетов под руководством Эйкена). Компьютер имел длину почти 17 м и высоту 2,5 м, весил примерно 5 т и содержал около 750 тыс. деталей. Машина выглядела весьма эффектно и внушительно [4, 5]. Тут определенную роль играли ее корпус из стекла и нержавеющей стали, “а также образцовая чистота и порядок, которые поддерживали морские офицеры, обслуживавшие машину”.
    В дальнейшем Марк I “проработал еще 15 лет в Гарвардском университете, помогая составлять математические таблицы” и решать другие задачи — “от создания экономических моделей до конструирования электронных схем компьютеров” [4].
    После компьютера Марк I гарвардская группа, образовавшая вычислительную лабораторию университета, возглавляемую Эйкеном, начала работу над новым компьютером. Представленная в 1947 году машина Марк II содержала около 13 000 специальных электромеханических реле и являлась чисто релейной вычислительной машиной.
    Это были первые компьютеры из целого ряда машин, построенных под руководством Говарда Эйкена [6].

    Литература

    1. Гутер Р.С., Полупанов Ю.Л. От абака до компьютера. Изд. 2-е, испр. и доп. М.: Знание, 1981.
    2. Частиков А.П. От калькулятора до суперЭВМ // Новое в жизни, науке, технике. Сер. “Вычислительная техника и ее применение”. № 1/88.
    3. Жоголев Е.А., Трифонов Н.П. Курс программирования. М.: Наука, 1967.
    4. Знакомьтесь: компьютер: Пер. с англ. М.: Мир, 1989.
    5. Язык компьютера: Пер. с англ. М.: Мир, 1989.
    6. Леонов А.Г., Четвергова О.В. История компьютеров // Информатика, № 35/98.

informat444.narod.ru

Манчестер Марк 1 • ru.knowledgr.com

Манчестер Марк 1 был одним из самых ранних компьютеров сохраненной программы, развитых в Манчестерском университете Виктории из Small-Scale Experimental Machine (SSEM) или «Ребенка» (эксплуатационный в июне 1948). Это также назвали Манчестером Автоматической Цифровой Машиной или MADM. Работа началась в августе 1948, и первая версия была эксплуатационной к апрелю 1949; программа, написанная, чтобы искать начала Mersenne, бежала безошибочный в течение девяти часов ночью 16/17 июня 1949.

Об

успешной операции машины широко сообщили в британской прессе, которая использовала фразу «электронный мозг» в описании ее их читателям. То описание вызвало реакцию от главы Отдела Манчестерского университета Нейрохирургии, начала продолжительных дебатов относительно того, могла ли бы электронно-вычислительная машина когда-либо быть действительно творческой.

Марк 1 был первоначально развит, чтобы обеспечить вычислительный ресурс в пределах университета, позволить исследователям приобретать опыт в практическом применении компьютеров, но это очень быстро также стало опытным образцом, на котором мог базироваться дизайн коммерческой версии Ферранти. Развитие прекратилось в конце 1949, и машина была пересмотрена к концу 1950, замененного в феврале 1951 Феррэнти Марком 1, первая в мире коммерчески доступная электронно-вычислительная машина общего назначения.

Компьютер особенно исторически существенный из-за своего новаторского включения регистров индекса, новшество, которое облегчило для программы читать последовательно через множество слов в памяти. Тридцать четыре патента следовали из разработки машины, и многие идеи позади ее дизайна были включены в последующие коммерческие продукты такой как и 702 так же как Феррэнти Марк 1. Главные проектировщики, Фредерик К. Уильямс и Том Килберн, завершили на основе их событий с Mark 1, что компьютеры использовались бы больше в научных ролях, чем в чистой математике. В 1951 они начали техническую разработку на Мэг, Mark 1 преемник, который будет включать математический сопроцессор.

Фон

В 1936 математик Алан Туринг издал определение теоретического «универсального компьютера», компьютера, который держал его программу на ленте, наряду с данными, работающего на. Туринг доказал, что такая машина была способна к решению любой мыслимой математической проблемы, для которой мог быть написан алгоритм. В течение 1940-ых Туринг и другие, такие как Конрад Цузе развили идею использовать собственную память компьютера, чтобы держать и программу и данные вместо ленты, но именно математик Джон фон Нойман стал широко приписанным определение той архитектуры ЭВМ сохраненной программы, на которой Манчестер базировался Марк 1.

Практическое строительство компьютера фон Ноймана зависело от доступности подходящего устройства памяти. Small-Scale Experimental Machine (SSEM) Манчестерского университета, первый в мире компьютер сохраненной программы, успешно продемонстрировала практичность подхода сохраненной программы и трубы Уильямса, ранней формы машинной памяти, основанной на стандартной электронно-лучевой трубке (CRT), управляя ее первой программой в июне 1948. Ранние электронно-вычислительные машины были вообще запрограммированы, будучи повторно телеграфированным, или через группы участка и штепселя; не было никакой отдельной программы, сохраненной в памяти, как в современном компьютере. Могло потребоваться несколько дней к перепрограмме ENIAC, например. Компьютеры сохраненной программы также развивались другими исследователями, особенно Экспериментальный ТУЗ Национальной Физической Лаборатории, Кембриджский университетский EDSAC и EDVAC американской армии. SSEM и Марк 1 отличались прежде всего по их использованию труб Уильямса как устройства памяти вместо ртутных линий задержки.

С приблизительно августа 1948 был интенсивно развит SSEM, поскольку опытный образец для Манчестера отмечает 1, первоначально с целью обеспечения университета с более реалистическим вычислительным средством. В октябре 1948 британскому правительственному Руководителю исследовательских работ Бену Локспейсеру дали демонстрацию опытного образца Марка 1 в то время как во время посещения Манчестерского университета. Локспейсер был так впечатлен тем, что он видел, что немедленно начал правительственный контракт с местной фирмой Феррэнти, чтобы сделать коммерческую версию машины, Феррэнти Марк 1. В его письме в компанию, датированную 26 October 1948, Локспейсер уполномочил компанию «продолжать двигаться на линиях, которые мы обсудили, а именно, чтобы построить электронную вычислительную машину к инструкциям профессора Ф. К. Уильямса». От того пункта на у развития Марка 1 была дополнительная цель снабдить Феррэнти дизайном, на котором можно базировать их коммерческую машину. Контракт правительства с Феррэнти бежал в течение пяти лет с ноября 1948 и вовлек приблизительно 35,000£ ежегодно.

Развитие и дизайн

SSEM был разработан командой Фредерика К. Уильямса, Тома Килберна и Джеффа Тутилла. Чтобы развить Марка 1, к ним присоединились два студента исследования, D. B. G. Edwards и Г. Э. Томас; работа началась всерьез в августе 1948. У проекта скоро была двойная цель снабдить Феррэнти рабочим дизайном, на котором они могли базировать коммерческую машину, Феррэнти Марк 1, и строительства компьютера, который позволит исследователям приобретать опыт того, как такая машина могла использоваться практически. К апрелю 1949 первая из двух версий Манчестера Марк 1 – известный как Посредник Version – была эксплуатационной. Однако, эта первая версия испытала недостаток в особенностях, таких как инструкции, необходимые, чтобы с точки зрения программы передать данные между главным магазином и его недавно развитой магнитной внешней памятью, которая должна была быть сделана, останавливая машину и вручную начиная передачу. Эти недостающие возможности были включены в Заключительную версию Спецификации, которая была полностью рабочей к октябрю 1949. Машина содержала 4,050 клапанов и имела расход энергии 25 киловатт. Чтобы увеличить надежность, специальные CRTs, сделанные GEC, использовались в машине вместо стандартных устройств, используемых в SSEM.

32-битная длина слова SSEM была увеличена до 40 битов. Каждое слово могло держать или одно 40-битное число или две инструкции с 20 битными программами. Главный магазин состоял из двух труб Уильямса каждый холдинг множество 32 x 40 битов words – известный как page – поддержанный магнитным барабаном, способным к хранению дополнительных 32 страниц; способность была увеличена до 128 pages в Заключительной версии Спецификации. Барабан диаметра, первоначально известный как магнитное колесо, содержал серию параллельных магнитных дорожек вокруг его поверхности, каждого с его собственной головкой чтения-записи. Каждый след держался 2,560 bits, соответствуя 2 pages (2 x 32 x 40 битов). Одна революция барабана взяла 30 milliseconds, во время которого времени обе страницы могли быть переданы главной памяти CRT, хотя фактическое время передачи данных зависело от времени ожидания, времени, это взяло для страницы, чтобы прибыть под головкой чтения-записи. Письмо страниц к барабану сопроводило в два раза длиннее, чем чтение. Вращательная скорость барабана была синхронизирована к главным центральным часам процессора, которые учли дополнительные барабаны, которые будут добавлены. Данные были зарегистрированы на барабан, используя технику модуляции фазы, все еще известную сегодня как Манчестерское кодирование.

Набор команд машины был увеличен с 7 из SSEM к 26 первоначально, включая умножение, сделанное в аппаратных средствах. Это увеличилось до 30 instructions в Заключительной версии Спецификации. Десять битов каждого слова были ассигнованы, чтобы держать кодекс инструкции. Стандартное время инструкции было 1.8 миллисекундами, но умножение было намного медленнее, в зависимости от размера операнда.

Самым существенным новшеством машины, как вообще полагают, является свое объединение регистров индекса, банальности на современных компьютерах. SSEM включал два регистра, осуществленные как трубы Уильямса; сумматор (A) и прилавок программы (C). Поскольку A и C был уже назначен, трубе, держащей два регистра индекса, первоначально известные как B-линии, дали имя B. Содержание регистров могло использоваться, чтобы изменить инструкции по программе, позволяя удобное повторение через множество чисел, сохраненных в памяти. У Марка 1 также была четвертая труба, (M), чтобы держать сомножитель и множитель для операции по умножению.

Программирование

Из 20 битов, ассигнованных для каждой инструкции по программе, 10, использовались, чтобы держать кодекс инструкции, который учел 1,024 (2) различные инструкции. Машина имела 26 первоначально, увеличиваясь до 30, когда кодексы функции, чтобы с точки зрения программы управлять передачей данных между магнитным барабаном и электронно-лучевой трубкой (CRT) главный магазин были добавлены. На Посреднической Версии программы были введены ключевыми выключателями, и продукция была показана как серия точек и черт на электронно-лучевой трубке, известной как устройство вывода, как на SSEM, из которого был развит Марк 1. Однако, Заключительная машина Спецификации, законченная в октябре 1949, извлекла выгоду из добавления телепринтера с читателем перфоленты с 5 отверстиями и ударом.

Математик Алан Туринг, который был назначен на номинальную должность Заместителя директора Лаборатории Компьютера в Манчестерском университете в сентябре 1948, разработал основу 32 схемы кодирования, основанные на стандартном кодексе телепринтера 5 битов ITA2, который позволил программам и данным быть написанными и прочитанными из перфоленты. Система ITA2 наносит на карту каждую из возможных 32 двойных ценностей, которые могут быть представлены в 5 битах (2) к единственному характеру. Таким образом «10010» представляет «D», «10001» представляет «Z», и т.д. Туринг изменил только несколько из стандарта encodings; например, 00000 и 01000, которые не означают «эффекта» и «linefeed» в кодексе телепринтера, были представлены характерами «/» и соответственно. Двоичный нуль, представленный передовым разрезом, был наиболее распространенным характером в программах и данных, приводя к последовательностям, письменным как «///////////////». Один ранний пользователь предположил, что выбором Турингом передового разреза был подсознательный выбор на его части, представлении дождя, замеченного через грязное окно, отражая «классно мрачную» погоду Манчестера.

Поскольку у Марка 1 была 40-битная длина слова, восемь 5-битных характеров телепринтера потребовались, чтобы кодировать каждое слово. Таким образом, например, двоичное слово:

был бы представлен на перфоленте как ZDSLZWRF. Содержание любого слова в магазине могло также быть установлено через клавиатуру телепринтера и произведено на ее принтер. Машина работала внутренне в наборе из двух предметов, но это смогло выполнить необходимое десятичное число к набору из двух предметов и набору из двух предметов к десятичным преобразованиям для его входа и выхода соответственно.

Не

было никакого ассемблера, определенного для Марка 1. Программы должны были быть написаны и представлены в двухчастной форме, закодированной как восемь 5-битных характеров для каждого 40-битного слова; программисты были поощрены запомнить измененную кодирующую схему ITA2 сделать их работу легче. Данные были прочитаны и написаны от papertape удара под контролем за программой. У Марка 1 не было системы перерывов аппаратных средств; программа продолжалась после прочитанного, или напишите, что операция была начата, пока с другой инструкцией по входу/продукции не столкнулись, в котором пункте машина ждала первого, чтобы закончить.

У

Марка 1 не было операционной системы; его единственное системное программное обеспечение было несколькими основными рутинами для входа и выхода. Как в SSEM, из которого это было развито, и в отличие от установленного математического соглашения, хранение машины было устроено с наименее существенными цифрами налево; таким образом тот был представлен в пяти битах как «10000», а не более обычное «00001». Отрицательные числа были представлены, используя дополнение two, как большинство компьютеров все еще делает сегодня. В том представлении ценность самого существенного бита обозначает признак числа; у положительных чисел есть ноль в том положении и отрицательных числах то. Таким образом диапазон чисел, которые могли быть проведены в каждом 40-битном слове, был −2 к +2 − 1 (десятичное число:-549 755 813 888 к +549 755 813 887).

Первые программы

Первая реалистическая программа, которой будут управлять на Марке 1, была поиском начал Mersenne, в начале апреля 1949, который бежал безошибочный в течение девяти часов ночью 16/17 июня 1949. Алгоритм был определен Максом Ньюмэном, главой Отдела Математики в Манчестерском университете, и программа была написана Кильберном и Tootill. Turing позже написал оптимизированную версию программы, дублировал Mersenne Express.

Манчестер Марк 1 продолжал делать полезную математическую работу между 1949 и 1950, включая исследование гипотезы Риманна и вычисления в оптике.

Более поздние события

Tootill был временно передан от Манчестерского университета до Феррэнти в августе 1949, чтобы продолжить работу над Феррэнти Марком 1 дизайн и провел четыре месяца, работая с компанией. Манчестер отмечает 1, был демонтирован и пересмотрен к концу 1950, замененного несколько месяцев спустя первым Феррэнти Марком 1, первый в мире коммерчески доступный компьютер общего назначения.

Между 1946 и 1949 средний размер коллектива дизайнеров, работающего над Марком 1 и его предшественник, SSEM, был приблизительно четырьмя человеками. В течение того времени 34 patents были вынуты основанные на работе команды, или Министерством снабжения или его преемником, National Research Development Corporation. В июле 1949 IBM пригласила Уильямса в Соединенные Штаты в оплаченной заранее поездке обсуждать Марка 1 дизайн. Компания впоследствии лицензировала несколько из запатентованных идей, развитых для машины, включая трубу Уильямса, в дизайне ее собственного 701 и 702 компьютеров. Самое существенное наследство дизайна Манчестера отмечает 1, было, возможно, его объединение регистров индекса, патента, для которого был вынут на имена Уильямса, Кильберн, Тутилла и Ньюмэна.

Килберн и Уильямс пришли к заключению, что компьютеры будут использоваться больше в научных ролях, чем чистая математика и решили развить новую машину, которая будет включать математический сопроцессор. Работа началась в 1951. Получающаяся машина, которая управляла ее первой программой в мае 1954, была известна как Мэг или машина мегацикла. Это было меньшим и более простым, чем Марк 1, так же как намного быстрее для проблем математики. Ferranti произвел версию Мэг с трубами Уильямса, замененными более надежной основной памятью. Получающийся дизайн был продан в качестве Меркурия Ferranti.

Культурное воздействие

Успешная операция Манчестера отмечает 1, и о его предшественнике, SSEM, широко сообщили в британской прессе, которая использовала фразу «электронный мозг», чтобы описать машины. Лорд Луи Маунтбеттен ранее ввел тот термин в речи, произнесенной перед британским Учреждением Радио-Инженеров 31 октября 1946, в которых он размышлял о том, как примитивные компьютеры, тогда доступные, могли бы развиться. Волнение, окружающее сообщение в 1949 того, что было первым опознаваемо современным компьютером, вызвало реакцию, неожиданную ее разработчиками; сэр Джеффри Джефферсон, преподаватель нейрохирургии в Манчестерском университете, попросившись поставлять Торжественную речь Листера на 9 June 1949 выбрал «Мышление Механического Человека» как его предмет. Его цель состояла в том, чтобы «разоблачить» Манчестерский проект. В его адресе он сказал:

«Таймс» сообщила относительно речи Джефферсона на следующий день, добавляя, что Джефферсон предсказал, что «день никогда не рассветал бы, когда добрые комнаты Королевского общества будут преобразованы в гаражи, чтобы предоставить этим новым товарищам жилище». Это интерпретировалось как преднамеренное небольшое Ньюмэну, который обеспечил грант от общества, чтобы продолжить работу Манчестерской команды. В ответе он написал последующую статью для «Таймс», в которой он утверждал, что была близкая аналогия между структурой Марка 1 и человеческим мозгом. Статья Ньюмэна включала интервью с Turing, который добавил:

См. также

Примечания

Библиография

Далее чтение

Внешние ссылки

---

ru.knowledgr.com