Гісторыя электронных кампутараў, частка 4: электронная рэвалюцыя

Гісторыя электронных кампутараў, частка 4: электронная рэвалюцыя

Іншыя артыкулы цыкла:

Пакуль што мы паслядоўна ўспомнілі аб кожнай з першых трох спроб пабудаваць лічбавы электронны кампутар: кампутар Атанасава-Бэры ABC, задуманы Джонам Атанасавым; праект брытанскага Калоса, які ўзначальвае Томі Флаўэрс, і ENIAC, створаны ў школе Мура пры Пенсільванскім універсітэце. Усе гэтыя праекты былі, па сутнасці, незалежнымі. Хоць Джон Моўлі, галоўная рухаючая сіла праекта ENIAC, ведаў аб працы Атанасава, схема ENIAC нічым не нагадвала ABC. Калі і існаваў нейкі агульны продак электроннай вылічальнай прылады, то гэта быў сціплы лічыльнік Уіна-Уільямса, першая прылада, выкарыстоўвалае электронныя лямпы для лічбавага захоўвання, і што дазволіла Атанасову, Флаўэрсу і Моўлі ўстаць на шлях стварэння электронных кампутараў.

Але толькі адна з трох гэтых машын, аднак, адыграла сваю ролю ў падзеях. ABC ніколі не рабіла карыснай працы, і, па вялікім рахунку, тыя нямногія людзі, што ведалі пра яе, забыліся яе. Дзве вайскоўцаў машыны даказалі, што здольныя абыйсці па чыстай хуткадзейнасці любой іншай з існавалых кампутараў, аднак Колос заставаўся сакрэтным нават пасля перамогі над Нямеччынай і Японіяй. Толькі ENIAC стаў шырока вядомы, і таму стаў трымальнікам стандарта электронных вылічэнняў. І зараз кожны, хто хацеў стварыць вылічальную прыладу на аснове электронных лямпаў, мог для пацверджання ўказаць на поспех школы Мура. Закаранелы скептыцызм інжынернай супольнасці, якім сустракалі ўсе падобныя праекты да 1945 года, знік; скептыкі альбо памянялі сваё меркаванне, альбо змоўклі.

Справаздача па EDVAC

Выпушчаны ў 1945 годзе дакумент, заснаваны на вопыце стварэння і выкарыстання ENIAC, задаў тон напрамку развіцця вылічальнай тэхнікі ў свеце пасля Другой сусветнай. Ён называўся «першы чарнавік справаздачы па EDVAC» [Electronic Discrete Variable Automatic Computer], і забяспечваў шаблон архітэктуры першых кампутараў, праграмуемых у сучасным сэнсе - гэта значыць, якія выконвалі каманды, вымаемыя з высакахуткаснай памяці. І хоць дакладнае паходжанне пералічаных у ім ідэй застаецца прадметам дыскусій, падпісаны ён быў імем матэматыка Джона фон Нэймана (народжанага Янаш Лаёш Нэйман). Што характэрна для розуму матэматыка, у дакуменце таксама была зроблена першая спроба абстрагаваць схему працы кампутара ад спецыфікацый канкрэтнай машыны; ён паспрабаваў аддзяліць саму сутнасць структуры кампутара ад розных верагодных і выпадковых яго увасабленняў.

Фон Нэйман, які нарадзіўся ў Венгрыі, трапіў у ENIAC праз Прынстан (Нью-Джэрсі) і Лос-Аламас (Нью-Мексіка). У 1929 году ён, як які адбыўся малады матэматык, з прыкметнымі фундушамі ў тэорыю мностваў, квантавую механіку і тэорыю гульняў, пакінуў Еўропу з тым, каб заняць пасаду ў Прынстанскім універсітэце. Чатыры гады праз найбліжэйшы Інстытут перадавых даследаванняў (IAS) прапанаваў яму пажыццёвае месца ў штаце. З-за росту нацызму ў Еўропе фон Нэйман з радасцю ўхапіўся за шанец бестэрмінова заставацца на другім баку Атлантыкі - і стаў, постфактум, адным з першых яўрэйскіх інтэлектуалаў-бежанцаў з гітлераўскай Еўропы. Пасля вайны ён руйнаваўся: «Мае пачуцці да Еўропы супрацьлеглыя настальгіі, паколькі кожны знаёмы мне куток нагадвае аб зніклым свеце і аб руінах, якія не прыносяць суцяшэння», і ўспамінаў «сваё поўнае расчараванне ў гуманнасці людзей у перыяд з 1933 па 1938».

Агідны ад страчанай шматнацыянальнай Еўропы сваёй маладосці, фон Нэйман накіраваў увесь свой інтэлект на дапамогу ваеннай машыне, якая належала прытуліла яго краіне. У наступныя пяць гадоў ён калясіў па краіне, даючы парады і кансультуючы па шырокім спектры праектаў новай зброі, адначасова нейкім чынам здолеўшы стаць суаўтарам пладавітай кнігі па тэорыі гульняў. Самай сакрэтнай і важнай яго працай у якасці кансультанта стала пазіцыя пры Манхэтэнскім праекце - спробе стварэння атамнай бомбы - даследчай калектыў якога знаходзіўся ў Лос-Аламосе (Нью-Мексіка). Роберт Оппенгеймер завербаваў яго ўлетку 1943 гады, каб дапамагчы з матэматычным мадэляваннем праекту, і яго разлікі пераканалі астатніх чальцоў групы рухацца ў кірунку бомбы з выбухам, накіраваным унутр. Такі выбух, дзякуючы выбухоўцы, якая рухае які расшчапляецца матэрыял унутр, павінен быў дазволіць дасягнуць самоподдерживающейся ланцужной рэакцыі. У выніку запатрабавалася правесці велізарную колькасць разлікаў з тым, каб дасягнуць ідэальнага сферычнага выбуху, накіраванага ўнутр з патрэбным ціскам - і любая памылка прывяла б да перапынення ланцужной рэакцыі і фіяска бомбы.

Гісторыя электронных кампутараў, частка 4: электронная рэвалюцыя
Фон Нэйман падчас працы ў Лос-Аламосе.

У Лос-Аламосе працавала група з дваццаці людзей-вылічальнікаў, якія мелі ў сваім распараджэнні настольныя калькулятары, але яны не спраўляліся з вылічальнай нагрузкай. Навукоўцы далечы ім абсталяванне ад IBM для працы з перфакартамі, але яны ўсё роўна не паспявалі. Яны запатрабавалі палепшанага абсталявання ад IBM, атрымалі яго ў 1944, але ўсё роўна не паспявалі.

Да таго часу фон Нэйман дадаў яшчэ адзін набор месцаў для наведвання да свайго пастаяннага круізу па краіне: ён аб'язджаў усе магчымыя месцы знаходжання кампутарнага абсталявання, якое магло б спатрэбіцца ў Лос-Аламосе. Ён напісаў ліст Уорэну Уіверу, кіраўніку аддзела прыкладной матэматыкі нацыянальнага даследчага абароннага камітэта (NDRC), і атрымаў некалькі добрых навядзенняў. Ён з'ездзіў у Гарвард паглядзець на Mark I, але той быў ужо цалкам загружаны працай на флот. Ён гутарыў з Джорджам Сцібіцам і разглядаў магчымасць замовіць рэлейны кампутар Бэла для Лос-Аламоса, але адмовіўся ад гэтай ідэі, даведаўшыся, колькі часу гэта б заняло. Ён наведаў групу з Калумбійскага ўніверсітэта, якая аб'яднала некалькі кампутараў IBM у буйнейшую аўтаматычную сістэму пад кіраваннем Уолласа Экерта, аднак ніякіх прыкметных паляпшэнняў у параўнанні з тымі кампутарамі IBM, якія ўжо былі ў Лос-Аламосе, відаць не было.

Аднак Уівер не ўключыў адзін праект у спіс, які ён даў фон Нэйману: ENIAC. Ён дакладна ведаў пра яго: на сваёй пасадзе дырэктара прыкладной матэматыкі ён быў абавязаны адсочваць прагрэс усіх вылічальных праектаў краіны. Уівер і NDRC вызначана маглі мець сумневы з нагоды жыццяздольнасці і тэрмінаў стварэння ENIAC, аднак вельмі дзіўна, што ён нават не згадаў аб яго існаванні.

Які б ні была прычына гэтага, але ў выніку фон Нэйман даведаўся пра ENIAC толькі дзякуючы выпадковай сустрэчы на ​​чыгуначнай платформе. Гэтую гісторыю распавёў Герман Голдштэйн, пасярэднік выпрабавальнай лабараторыі школы Мура, у якой будавалі ENIAC. Голдштэйн сутыкнуўся з фон Нэйманам на чыгуначнай станцыі Абердзіна ў чэрвені 1944 года - фон Нэйман з'яжджаў з адной са сваіх кансультацый, якую ён, як член навуковага кансультацыйнага камітэта даваў у Балістычнай даследчай лабараторыі Абердзіна. Голдштэйну была вядомая рэпутацыя фон Нэймана, як вялікага чалавека, і ён завязаў з ім размову. Жадаючы зрабіць уражанне, ён не мог не згадаць аб новым і цікавым праекце, які развіваецца ў Філадэльфіі. Падыход фон Нэймана імгненна змяніўся з дабрадушнага калегі на жорсткага кантралёра, і ён засынаў Голдштэйна пытаннямі, звязанымі з падрабязнасцямі новага кампутара. Ён знайшоў новую цікавую крыніцу патэнцыйных кампутарных магутнасцяў для Лос-Аламос.

Упершыню фон Нэйман наведаў Прэспера Экерта, Джона Моўлі і іншых членаў каманды ENIAC у верасні 1944. Ён адразу ж закахаўся ў гэты праект і дадаў яшчэ адзін пункт у свой доўгі спіс арганізацый для кансультавання. Абодва бакі ад гэтага выйгравалі. Лёгка бачыць, чым патэнцыял хуткасных электронных вылічэнняў прыцягнуў фон Нэймана. ENIAC, або падобная яму машына, мела магчымасць пераадолець усе вылічальныя абмежаванні, якія тармозілі прагрэс Манхэтэнскага праекта і мноства іншых існуючых або патэнцыйных праектаў (аднак, закон Сэя, які дзейнічае і да гэтага часу, гарантаваў, што з'яўленне вылічальных магчымасцяў неўзабаве выкліча роўны попыт на іх) . Для школы Мура благаслаўленне такога прызнанага спецыяліста, як фон Нэйман, азначала канчатак скептычнага стаўлення да іх. Больш за тое, улічваючы яго жывы розум і багаты досвед працы па ўсёй краіне, яму не было роўных у шыраце і глыбіні спазнанняў у вобласці аўтаматычных вылічэнняў.

Вось так фон Нэйман і ўключыўся ў план Экерта і Моўлі па стварэнні паслядоўніка ENIAC. Разам з Германам Голдштэйнам і іншым матэматыкам з ENIAC, Артурам Бёрксам, яны пачалі рабіць накіды параметраў для другога пакалення электроннага кампутара, і ідэі менавіта гэтай групы фон Нэйман суміраваў у справаздачы «першага чарнавіка». Новая машына павінна была стаць больш магутнай, атрымаць больш плыўныя абводы, і, галоўнае - пераадолець найбуйнейшы бар'ер выкарыстання ENIAC - шматгадзінную наладу на кожную новую задачу, падчас якой гэтая магутная і надзвычай дарагая вылічальная машына проста сядзела без справы. Распрацоўнікі электрамеханічных машын апошніх пакаленняў, гарвардскага Mark I і рэлейнага кампутара Бэла пазбягалі гэтага, уводзячы ў кампутар інструкцыі пры дапамозе папяровай стужкі з прабітымі ў ёй адтулінамі - аператар мог рыхтаваць паперу, пакуль машына вырашала іншыя задачы. Аднак падобны ўвод дадзеных звёў бы на нішто перавага электронікі ў хуткасці; ніякая папера не магла б падаваць дадзеныя так хутка, як ENIAC мог іх прымаць. («Колас» працаваў з паперай пры дапамозе фотаэлектрычных сэнсараў і кожны з пяці яго вылічальных модуляў паглынаў дадзеныя са хуткасцю 5000 знакаў у секунду, аднак гэта было магчыма толькі дзякуючы максімальна хуткай пракрутцы папяровай стужкі. Пераход на адвольнае месца на стужцы патрабаваў затрымкі ў 0,5, 5000 з на кожныя XNUMX радкоў).

Рашэнне праблемы, апісанае ў «першым чарнавіку», складалася ў перасоўванні захоўвання інструкцый з «вонкавага які запісвае носьбіта» у «памяць» – гэтае слова ў адносінах да кампутарнага захоўвання дадзеных ужывалася ўпершыню (фон Нэйман адмыслова выкарыстоўваў гэты і іншыя біялагічныя тэрміны ў працы – ён вельмі цікавіўся працай мозгу і працэсамі, якія адбываюцца ў нейронных). Гэтую ідэю потым назвалі "захоўваннем праграм". Аднак гэта адразу прывяло да іншай праблемы - якая паставіла ў тупік яшчэ Атанасава - празмернай дарагоўлі электронных лямпаў. У "першым чарнавіку" ацэньвалася, што кампутару, здольнаму на выкананне шырокага спектру вылічальных задач, запатрабуецца памяць з 250 000 двайковых лікаў для захоўвання інструкцый і часавых дадзеных. Памяць на электронных лямпах такога памеру каштавала б мільёны долараў і была б зусім ненадзейнай.

Рашэнне дылемы прапанаваў Экерт, які працаваў у пачатку 1940-х над даследаваннямі радараў у рамках кантракту паміж школай Мура і "Рад лаб" з MIT, цэнтральнага даследчага цэнтра радарных тэхналогій у ЗША. Менавіта Экерт працаваў над радарнай сістэмай пад назовам «індыкатар якая рухаецца мэты» (Moving Target Indicator, MTI), вырашалай праблему «засвятлення ад зямлі»: усякага шуму на экране радара, стваранага будынкамі, узгоркамі і іншымі нерухомымі аб'ектамі, якія ўскладнялі для аператара задачу адняты. інфармацыі - памеру, месцазнаходжання і хуткасці паветраных суднаў, якія рухаюцца.

У MTI праблему засвятлення вырашылі пры дапамозе прылады пад назвай лінія затрымкі. Ён пераўтвараў электрычныя імпульсы радара ў гукавыя хвалі, а потым адпраўляў гэтыя хвалі па ртутнай трубцы так, каб гук прыходзіў на іншы канец і ператвараўся зваротна ў электрычны імпульс у той момант, калі радар паўторна сканаваў тую ж самую кропку ў небе (лініі затрымкі для распаўсюджвання гуку таксама могуць выкарыстоўваць і іншыя асяроддзі: іншую вадкасць, цвёрдыя крышталі і нават паветра.Па некаторых дадзеных, іх ідэю прыдумаў фізік з лабараторый Бэла Ўільям Шоклі, пра які пазней). Любы сігнал, які прыходзіў з радара ў той жа час, што і сігнал па трубцы, лічыўся сігналам ад стацыянарнага аб'екта, і выдаляўся.

Экерт зразумеў, што гукавыя імпульсы ў лініі затрымкі можна лічыць двайковымі лікамі - 1 пазначае наяўнасць гуку, 0 - яго адсутнасць. У адной ртутнай трубцы можа змяшчацца сотні такіх лічбаў, кожная з якіх праходзіць праз лінію па некалькі разоў у мілісекунду, гэта значыць, кампутару для доступу да лічбы трэба было б чакаць пару сотняў мікрасекунд. Пры гэтым доступ да паслядоўных лічбаў у трубцы быў бы хутчэй, паколькі лічбы падзялялі толькі некалькі мікрасекунд.

Гісторыя электронных кампутараў, частка 4: электронная рэвалюцыя
Ртутныя лініі затрымкі ў брытанскім кампутары EDSAC

Пасля дазволу асноўных праблем у схеме працы кампутара фон Нэйман сабраў ідэі ўсёй групы ў 101-старонкавай справаздачы «першага чарнавіка» увесну 1945 і распаўсюдзіў яго сярод ключавых постацяў праекту EDVAC другога пакалення. Даволі хутка ён пракраўся і ў іншыя колы. Матэматык Леслі Комры, да прыкладу, узяў копію з сабой дадому, у Брытанію, пасля візіту ў школу Мура ў 1946, і падзяліўся ёю з калегамі. Распаўсюджванне справаздачы выклікала абурэнне ў Экерта і Моўлі па двух прычынах: па-першае, большую частку заслуг па распрацоўцы прыпісалі аўтару чарнавіка, фон Нэйману. Па-другое, усе асноўныя ідэі, якія змяшчаліся ў сістэме, аказаліся, па факце, апублікаванымі з пункту гледжання патэнтнага бюро, што перашкодзіла іх планам камерцыялізацыі электроннага кампутара.

Сама падстава крыўды Экерта і Моўлі выклікала, у сваю чаргу, абурэнне матэматыкаў: фон Нэймана, Голдштэйна і Беркса. З іх пункту гледжання, справаздача была важным новым веданнем, якое неабходна было распаўсюдзіць так шырока, як гэта магчыма, згодна з духам навуковага прагрэсу. Акрамя таго, усё гэта прадпрыемства фінансавалася за кошт урада, а значыць, за кошт амерыканскіх падаткаплацельшчыкаў. Іх адштурхвала меркантыльнасць спробы Экерта і Моўлі зарабіць на вайне. Фон Нэйман пісаў: "Я ніколі б не заступіў на пасаду кансультанта пры ўніверсітэце, ведаючы, што кансультую камерцыйную групу".

Шляхі фракцый разышліся ў 1946: Экерт і Моўлі адкрылі ўласную кампанію на базе быццам бы больш бяспечнага патэнта на аснове тэхналогіі ENIAC. Спачатку яны назвалі сваё прадпрыемства Electronic Control Company, але ў наступным годзе перайменавалі ў Eckert-Mauchly Computer Corporation. Фон Нэйман вярнуўся ў IAS для стварэння кампутара на базе EDVAC, і да яго далучыўся Голдштайн і Беркс. Для прадухілення паўтарэння сітуацыі з Экертам і Моўлі, яны паклапаціліся, каб уся інтэлектуальная ўласнасць новага праекта стала грамадскім здабыткам.

Гісторыя электронных кампутараў, частка 4: электронная рэвалюцыя
Фон Нэйман перад кампутарам IAS, пабудаваным у 1951.

Адступленне, прысвечанае Алану Цьюрынгу

Сярод людзей, якія ўбачылі справаздачу па EDVAC навакольнымі шляхамі, быў брытанскі матэматык Алан Ц'юрынг. Ц'юрынг не быў у ліку першых навукоўцаў, якія стварылі або прыдумалі аўтаматычны кампутар, электронны ці любы іншы, і некаторыя аўтары моцна перабольшылі яго ролю ў гісторыі вылічальнай тэхнікі. Аднак мы павінны аддаць яму належнае, як першаму чалавеку, які здагадаўся, што вылічальныя машыны могуць не проста "вылічваць" штосьці, банальна апрацоўваючы вялікія паслядоўнасці лікаў. Яго галоўнай ідэяй было тое, тое інфармацыю, апрацоўваную чалавечым розумам, можна прадстаўляць у выглядзе лікаў, таму любы разумовы працэс можна ператварыць у вылічэнне.

Гісторыя электронных кампутараў, частка 4: электронная рэвалюцыя
Алан Ц'юрынг у 1951

У канцы 1945 года Ц'юрынг апублікаваў сваю ўласную справаздачу, дзе згадваў фон Нэймана, пад назвай "прапанова электроннага вылічальніка", і прызначаны для брытанскай дзяржаўнай фізічнай лабараторыі (NPL). Ён не так моцна паглыбляўся ў пэўныя дэталі канструкцыі прапанаванага электроннага кампутара. Яго схема адлюстроўвала розум адмыслоўца па логіцы. У яго не меркавалася спецыяльнага абсталявання для функцый высокага ўзроўню, паколькі іх можна складаць з нізкаўзроўневых прымітываў; гэта быў бы пачварны нараст на прыгожай сіметрыі машыны. Таксама Т'юрынг не вылучаў ніякай лінейнай памяці для кампутарнай праграмы - дадзеныя і інструкцыі маглі сумесна існаваць у памяці, паколькі гэта былі проста лічбы. Інструкцыя станавілася інструкцыяй толькі калі яе так інтэрпрэтавалі (праца Цьюрынга 1936 «аб вылічаных ліках» ужо даследавала ўзаемасувязь статычных дадзеных і дынамічных інструкцый. Ён апісаў тое, што пазней сталі зваць «машынай Цьюрынга», і паказаў, як яе можна ператварыць у лік і скарміць у якасці ўваходных дадзеных універсальнай машыне Цьюрынга, здольнай інтэрпрэтаваць і выконваць любую іншую машыну Цьюрынга). Паколькі Т'юрынг ведаў, што лікі могуць пазначаць любую форму акуратна зададзенай інфармацыі, у спіс задач для рашэння на гэтым вылічальнік ён уключыў не толькі пабудову артылерыйскіх табліц і рашэнне сістэм лінейных раўнанняў, але і рашэнне галаваломак і шахматных эцюдаў.

Аўтаматычная вылічальная машына Цьюрынга (ACE) ніколі не была створана ў першапачатковым варыянце. Ён быў занадта павольным, і яму даводзілася канкураваць з больш заўзятымі брытанскімі вылічальнымі праектамі за лепшыя таленты. Праект буксаваў некалькі гадоў, а потым Ц'юрынг страціў да яго цікавасць. У 1950-м NPL зрабілі Pilot ACE – машыну меншага памеру і крыху іншай канструкцыі, акрамя таго, у пачатку 1950-х ад архітэктуры ACE чэрпалі натхненне некалькі іншых праектаў кампутараў. Але ёй не ўдалося пашырыць свой уплыў, і яна хутка сышла ў нябыт.

Але ўсё гэта не прымяншае заслуг Цьюрынга, проста дапамагае змясціць яго ў патрэбны кантэкст. Важнасць яго ўплыву на гісторыю кампутараў заснавана не на канструкцыях кампутараў 1950-х, а на тэарэтычным базісе, падрыхтаваным ім для інфарматыкі, якая з'явілася ў 1960-х. Яго раннія працы па матэматычнай логіцы, якія вывучалі межы вылічальнага і невылічальнага, сталі фундаментальнымі тэкстамі новай дысцыпліны.

Марудлівая рэвалюцыя

З распаўсюджваннем навін аб ENIAC і справаздачы EDVAC школа Мура стала месцам паломніцтва. Мноства наведвальнікаў прыбывала, каб вучыцца «ля ног майстроў», асабліва з ЗША і Брытаніі. Каб упарадкаваць струмень просьбітаў, дэкану школы ў 1946 прыйшлося арганізаваць летнюю школу па аўтаматычных вылічальных машынах, якая працуе па запрашэннях. Лекцыі давалі такія свяцілы, як Экерт, Моўлі, фон Нэйман, Беркс, Голдштэйн і Говард Айкен (распрацоўшчык гарвардскага электрамеханічнага кампутара Mark I).

Цяпер амаль усе хацелі ствараць машыны па інструкцыі са справаздачы EDVAC (па іроніі, першай машынай, якая запусціла якая захоўваецца ў памяці праграму, стаў сам ENIAC, які ў 1948 году перарабілі для выкарыстання якія захоўваюцца ў памяці інструкцый. Толькі пасля гэтага ён стаў паспяхова працаваць у сваім новым. доме, Абердзінскім выпрабавальным палігоне). Нават у назвах праектаў новых кампутараў, створаных у 1940-я і 50-я гады, прасочваўся ўплыў ENIAC і EDVAC. Нават калі не ўлічваць UNIVAC і BINAC (створаныя ў новай кампаніі Экерта і Моўлі) і сам EDVAC (скончаны ў школе Мура пасля таго, як яе пакінулі яе заснавальнікі), усё роўна застаюцца AVIDAC, CSIRAC, EDSAC, FLAC, ILLIAC, JOHNNIAC, ORDVAC , SEAC, SILLIAC, SWAC і WEIZAC. Многія з іх напрамую капіявалі свабодна публікуемую канструкцыю IAS (з невялікімі зменамі), карыстаючыся палітыкай адкрытасці фон Нэймана датычна інтэлектуальнай уласнасці.

Аднак электронная рэвалюцыя развівалася паступова, крок за крокам мяняючы існуючы парадак. Першая машына стылю EDVAC з'явілася толькі ў 1948-м, і гэта быў толькі невялікі праект, які даказвае працаздольнасць канцэпцыі, манчэстарскі «маляня», распрацаваны для пацверджання жыццяздольнасці памяці на трубках Уільямса (большая частка вылічальных машын пераключылася з ртутных трубак на іншы выгляд памяці, які сваім паходжаннем таксама абавязаны радарным тэхналогіям. Толькі замест трубак у ёй выкарыстоўваўся ЭПТ-экран. Брытанскі інжынер Фрэдэрык Уільямс першым дадумаўся, як вырашыць праблему са стабільнасцю гэтай памяці, у выніку чаго назапашвальнікі атрымалі яго імя). У 1949 году былі створаны яшчэ чатыры машыны: поўнапамерны Manchester Mark I, EDSAC у Кембрыджскім універсітэце, CSIRAC у Сіднэі (Аўстралія) і амерыканскі BINAC хоць апошні так і не зарабіў. Невялікі, але стабільны паток кампутараў працягваўся ў наступныя пяць гадоў.

Некаторыя аўтары апісвалі ENIAC так, быццам ён накрыў мінулае заслонай і імгненна прывёў нас у эру электронных вылічэнняў. З-за гэтага рэальныя сведчанні моцна скажаліся. "З'яўленне цалкам электроннага ENIAC амаль адразу ж зрабіла Mark I састарэлым (хоць ён яшчэ пятнаццаць гадоў пасля гэтага паспяхова працаваў)" – пісала Кэтрын Фішман [Katherine Davis Fishman, The Computer Establishment (1982)]. Гэтая заява настолькі відавочна супярэчыць сама сабе, што можна падумаць, быццам левая рука міс Фішман не ведала, што робіць правая. Можна, канешне, спісаць гэта на запіскі простага журналіста. Аднак мы выяўляем, як пара сапраўдных гісторыкаў зноў выбірае Mark I у якасці хлопчыка для біцця, і піша: «Гарвардскі Mark I быў не толькі тэхнічным тупіком, ён увогуле не рабіў нічога вельмі карыснага за пятнаццаць гадоў сваёй працы. Ён выкарыстоўваўся ў некалькіх праектах ваеннага флота, і там машына паказала сябе дастаткова карыснай для таго, каб флот замовіў яшчэ некалькі вылічальных машын для лабараторыі Айкена» [Aspray and Campbell-Kelly]. Ізноў-ткі відавочная супярэчнасць.

На самой жа справе ў рэлейных кампутараў былі свае перавагі, і яны працягвалі працаваць адначасова са сваімі электроннымі стрыечным братам. Некалькі новых электрамеханічных кампутараў было створана пасля Другой сусветнай, і нават у пачатку 1950-х у Японіі. Рэлейныя машыны было лягчэй распрацоўваць, ствараць і падтрымліваць, і ім не патрабавалася гэтулькі электрычнасці і кандыцыянаванні (для рассейвання велізарнай колькасці цяпла, якое выпускаецца тысячамі электронных лямпаў). ENIAC выкарыстаў 150 кВт электрычнасці, 20 з якіх ішло на яго астуджэнне.

Амерыканскія вайскоўцы працягвалі заставацца асноўным спажыўцом вылічальных магутнасцяў і не грэбавалі састарэлымі электрамеханічнымі мадэлямі. У канцы 1940-х у распараджэнні войска было чатыры рэлейных кампутара, а ў флота - пяць. У балістычнай даследчай лабараторыі ў Абердзіне сабралася найбуйнейшая канцэнтрацыя вылічальных магутнасцяў у свеце, бо там працавалі ENIAC, рэлейныя калькулятары ад Бэла і IBM, і стары дыферэнцыяльны аналізатар. У вераснёўскай справаздачы 1949 года кожнаму было адведзена сваё месца: ENIAC лепш за ўсё працаваў з доўгімі простымі вылічэннямі; калькулятар Бэла мадэлі V лепш апрацоўваў складаныя вылічэнні дзякуючы практычна неабмежаванай па даўжыні плёнцы з інструкцыямі і магчымасці працаваць з якая плавае коскі, а IBM мог апрацоўваць вельмі вялікія колькасці інфармацыі, якая захоўваецца ў перфакартах. Тым часам пэўныя аперацыі, накшталт вымання кубічных каранёў, усё яшчэ было прасцей выконваць уручную (камбінуючы выкарыстанне табліц і настольных калькулятараў) і эканоміць машынны час.

Лепшай адзнакай завяршэння электроннай вылічальнай рэвалюцыі будзе не 1945 год, калі нарадзіўся ENIAC, а 1954-й, калі з'явіліся кампутары IBM 650 і 704. Гэта былі не першыя камерцыйныя электронныя кампутары, але яны сталі першымі, якія выпускаліся сотнямі, і вызначылі дамінантнае становішча IBM у індустрыі кампутараў, якое пратрымалася XNUMX гадоў. У тэрміналогіі Томаса Куна, электронныя кампутары перасталі быць дзіўнай анамаліяй 1940-х, якія існуюць толькі ў марах такіх ізгояў, як Атанасаў і Моўлі; яны сталі нармальнай навукай.

Гісторыя электронных кампутараў, частка 4: электронная рэвалюцыя
Адзін з мноства кампутараў IBM 650 – у дадзеным выпадку гэта асобнік Тэхаскага ўніверсітэта A&M. Памяць на магнітным барабане (унізе) рабіла яго адносна павольным, але і адносна недарагім.

Пакідаючы гняздо

Да сярэдзіны 1950-х схема і канструкцыя лічбавага вылічальнага абсталявання адвязалася ад яе вытокаў, якія ляжаць у перамыкачах і ўзмацняльніках аналагавых сістэм. Схемы працы кампутараў 1930-х і пачаткі 40-х моцна належылі на ідэі з лабараторый фізікі і радараў, і асабліва ідэі інжынераў тэлекамунікацый і даследчых аддзелаў. Цяпер кампутары арганізавалі сваю ўласную вобласць, і адмыслоўцы ў гэтай вобласці выпрацоўвалі ўласныя ідэі, слоўнік і прылады для рашэння ўласных праблем.

З'явіўся кампутар у яго сучасным сэнсе, і таму наша гісторыя рэле падыходзіць да завяршэння. Аднак у свету тэлекамунікацый быў яшчэ адзін цікавы козыр у рукаве. Электронная лямпа перасягнула рэле дзякуючы адсутнасці рухомых частак. А ў апошняга рэле ў нашай гісторыі перавага была ў поўнай адсутнасці якіх бы там ні было ўнутраных частак. Бяскрыўдна выглядае камячок матэрыі, з якога тырчыць некалькі правадоў, з'явіўся дзякуючы новай галіны электронікі, вядомай, як «цвёрдацельная».

Хоць электронныя лямпы і былі хуткаснымі, яны заставаліся дарагімі, буйнымі, гарачымі і не асабліва надзейнымі. На іх нельга было зрабіць, дапусцім, ноўтбук. Фон Нэйман ў 1948 годзе пісаў, што "малаверагодна, што мы зможам перасягнуць колькасць перамыкачоў у 10 000 (ці, магчыма, некалькі дзясяткаў тысяч), пакуль будзем вымушаны прымяняць бягучыя тэхналогіі і філасофію)". Цвёрдацельнае рэле дало кампутарам магчымасць зноў і зноў выходзіць за гэтыя межы, пераадольваючы іх шматкроць; увайсці ва ўжытак малога бізнесу, школ, дамоў, бытавой тэхнікі і змясціцца ў кішэні; стварыць чароўную лічбавую краіну, якая пранізвае наша сённяшняе існаванне. І каб знайсці яго вытокі, нам трэба адкруціць гадзіннік на пяцьдзесят гадоў таму, і вярнуцца да цікавых ранніх дзён бесправадных тэхналогій.

Што яшчэ пачытаць:

  • David Anderson, “Быч Машыстар быў назапашаны ў Bletchley Park?”, British Computer Society (June 4th, 2004)
  • Уільям Аспрэй, Джон вон Неўманн і арыгінальных сучасных кампутараў (1990)
  • Martin Campbell-Kelly і William Aspray, Computer: A History of the Information Machine (1996)
  • Thomas Haigh, et. al., Eniac in Action (2016)
  • John von Neumann.
  • Alan Turing, "Proposed Electronic Calculator" (1945)

Крыніца: habr.com

Дадаць каментар