Elektrooniliste arvutite ajalugu, 4. osa: elektrooniline revolutsioon

Teised tsükli artiklid:

• Rela ajalugu
  • Kiire teabe edastamise meetod ehk relee tekkimine
  • Kaugréle
  • Galvanism
  • Ettevõtjad
  • Ja lõpuks, relee
  • Rääkiv telegraaf
  • Lihtsalt ühendamine
  • Unustatud rälitsid kompuutritest
  • Elektriaeg
• Elektriliste kompuutrite ajalugu
  • Proloog
  • Kolloss
  • ENIAC
  • Elektriline revolutsioon
• Transistori ajalugu
  • Käies pimeduses tunde järgi
  • Sõjakooretest
  • Korduv leiutamine
• Interneti ajalugu
  • Tugivõrk
  • Lagunemine, osa 1
  • Lagunemine, osa 2
  • Interaktiivsuse avamine
  • Interaktiivsuse laiendamine
  • ARPANET — algus
  • ARPANET — pakett
  • ARPANET — alamvõrk
  • Arvuti kui sidevahend
  • Interneti ajalugu: võrguühendus

Oleme seni uurinud kolmes esimeses katsetuses digitaalse elektroonilise arvuti ehitamiseks: Atanassovi-Beeri ABC, mille mõtles välja John Atanassov; Briti Colossus projekt, mida juhtis Tommy Flowers, ja ENIAC, mis loodi Moore'i koolis Pennsylvania ülikoolis. Need projektid olid sisuliselt sõltumatud. Kuigi John Mauchly, ENIACi peamine jõud, teadis Atanassovi tööst, ei sarnanenud ENIACi skeem ABC-le. Kui ka eelkäijat olemuslikult oli, siis oli see tagasihoidlik Winni-Williamsi arvuti, esimene seade, mis kasutas elektronoome digitaalsete andmete salvestamiseks, ja mis lubas Atanassovil, Flowersil ja Mauchlyl alustada teed elektrooniliste arvutite loomiseks.

Kuid vaid üks kolmest sellest masinast mängis siiski rolli järgnevas. ABC ei ole kunagi tootnud kasulikku tööd ja suuresti on need vähesed inimesed, kes temast teadlikud olid, tema unustanud. Kaks sõjaväe masinat tõestasid, et nad suudavad ületada iga olemasolevat arvutit puhtas kiirus, kuid "Colossus" jäi saladuseks isegi pärast võitu Saksamaa ja Jaapani üle. Ainult ENIAC sai laialdaselt tuntuks ja seetõttu tõusis see elektrooniliste arvutuste standardiks. Nüüd võis igaüks, kes soovis luua elektrooniliste lampide põhjal arvutiseadet, oma edu tõendamiseks viidata Moore'i kooli saavutusele. Inseneride kogukonna sügavale juurdunud skeptitsism, millega selliseid projekte kohtati kuni 1945. aastani, kadus; skeptikud kas muutsid oma arvamust või jäid vait.

EDVAC-i aruanne

1945. aastal välja antud dokument, mis põhineb ENIAC-i loomise ja kasutamise kogemusel, määras maailma arvutitehnika arengu suuna pärast Teist maailmasõda. Selle nimeks oli "EDVAC-i esialgne aruande mustand" [Electronic Discrete Variable Automatic Computer] ning see pakkus esimesi arhitektuurimudeleid tänapäeva mõistes programmeeritavatele arvutitele – ehkki tema käske võidi välja kutsuda suure kiiruselises mälus. Ja kuigi loetletud ideede täpne päritolu jääb aruteluks, oli see allkirjastatud matemaatiku John von Neumanniga (sünninimega János Lajos Neumann). Matemaatiku mõistusele omaselt tehti dokumentis ka esmakordne katse eraldada arvuti töö skeem konkreetsete masinate spetsifikatsioonidest; ta üritas eristada arvuti struktuuri olemust erinevatest võimalikest ja juhuslikest kehastustest.

John von Neumann, sündinud Ungaris, jõudis ENIAC'i läbi Princetoni (New Jersey) ja Los Alamosi (New Mexico). 1929. aastal lahkus ta Euroopast, olles staažikas noor matemaatik, kellel olid märkimisväärsed panused hulkade teooriasse, kvantmehaanikasse ja mänguteooriasse, et võtta ametikoht Princetoni Ülikoolis. Neli aastat hiljem pakkus lähedal asuv Edasijõudnud Uuringute Instituut (IAS) talle eluaegset ametikohta. Kuna natsismi kasv Euroopas oli murettekitav, haaras von Neumann rõõmuga võimalusest jääda igaveseks Atlandi ookeani teisele poolele – ja ta sai hiljem üheks esimeseks juudi intellektuaaliks-pagulaseks Natside Euroopast. Pärast sõda väljendas ta oma meeleheidet: "Minu tunded Euroopa vastu on vastupidi nostalgiat, kuna iga tuttav nurk meenutab kadunud maailma ja varemeid, mis ei paku lohutust," ning meenutas "oma täielikku pettumust inimkonna suhtes ajavahemikus 1933-1938."

Ükskõik kui vastik ta vana, multikultuuriline Euroopa oma nooruses oli, suunas von Neumann kogu oma intellekti sõjamasina abistamisele, mis kuulus talle varjupaika pakkunud maale. Järgneva viie aasta jooksul rändas ta ringi, andes nõu ja konsulteerides laia valiku uute relvade projektidega, samal ajal suutis ta mingil moel olla ka kaasautor viljakale raamatule mänguteooriast. Tema salajaseim ja tähtsaim töö konsultandina oli roll Manhattaniprojektis – katse luua aatomipomm – mille uurimisgrupp asus Los Alamoses (New Mexico). Robert Oppenheimer värbas ta suvel 1943, et aidata projekti matemaatilise modelleerimisega, ja tema arvutused veenisid grupi teisi liikmeid liikuma suunas, kus pomm oleks suunatud sissepoole. Selline plahvatus, tänu lõhkeainele, mis liigutab tuumainet sissepoole, pidi võimaldama saavutada iseennast toetava ahelreaktsiooni. Selle tulemusena oli vajalik läbi viia tohutu hulk arvutusi, et saavutada ideaalne sfääriline plahvatus, suunatud sissepoole soovitud rõhuga – ja iga viga oleks võinud põhjustada ahelreaktsiooni katkemise ning pommi ebaõnnestumise.

Neumann töötas Los Alamoses

Los Alamoses töötas kahekümne inimese rühm, kellel olid käes lauaarvutid, kuid nad ei suutnud arvutuskoormusega hakkama saada. Teadlased andsid neile IBM-i seadmed perforeeritud kaartide töötlemiseks, kuid nad ei jäänud ikka ajakavasse. Nad nõudsid IBM-ilt paremat varustust, said selle 1944. aastal, kuid ei suutnud ikkagi ajaga sammu pidada.

Sel ajal oli von Neumann lisanud oma pidevale riiklikule reisile veel ühe külastuskoha: ta sõitis läbi kõik võimalikud arvutite asukohad, mis võiksid Los Alamoses kasuks tulla. Ta kirjutas kirja Warren Weaverile, rakendusuuringute osakonna juhile riiklikus kaitseuuringute komitees (NDRC), ja sai mõned head vihjed. Ta külastas Harvardi, et vaadata Mark I, kuid see oli juba täielikult sõjaväe töödega hõivatud. Ta rääkis George Stibitziga ja kaaluti Bell efektiarvuti tellimist Los Alamosesse, kuid loobus sellest ideest, kui sai teada, kui kaua see aega võtab. Ta külastas Columbia ülikooli gruppi, mis oli ühendanud mitu IBM arvutit suuremaks automaatseks süsteemiks Wallace Eckerti juhtimisel, kuid mingeid märgatavaid parandusi võrreldes nendega IBM arvutitega, mis juba Los Alamoses olid, ei olnud nähtaval.

Siiski, Weaver ei lisanud ühte projekti nimekirja, mille ta Neumanni fondile esitas: ENIAC. Ta teadis sellest kindlasti: rakendatud matemaatika direktorina pidi ta jälgima kogu riigi arvutusprojektide edenemist. Weaveril ja NDRC-l võisid olla kahtlused ENIACi elujõudluse ja valmimise ajakava osas, kuid on üllatav, et ta ei maininud selle olemasolu isegi.

Ükskõik, mis selle põhjuseks oli, sai von Neumann ENIACist teadlikuks vaid tänu juhuslikule kohtumisele raudteeplatvormil. Selle loo rääkis Hermann Goldstein, Moore'i kooli katsetuslabori vahendaja, kus ENIACi ehitati. Goldstein kohtus von Neumanniga Aberdeeni raudteejaamas juunis 1944 — von Neumann lahkus ühelt oma konsultatsioonireisilt, mille ta, olles teadusliku nõuanderühma liige, andis Aberdeeni Ballistilises Teaduslaboris. Goldstein teadis von Neumanni mainet kui suurt inimest ja alustas temaga vestlust. Soovides muljet avaldada, ei saanud ta mainimata jätta uut ja huvitavat projekti, mis arenes Philadelphias. Von Neumanni lähenemine muutus koheselt sõbralikust kolleegist karmiks kontrollijaks, ja ta pommitas Goldsteini küsimustega, mis olid seotud uue arvuti detailidega. Ta leidis uue huvitava allika potentsiaalsetest arvutivõimsustest Los Alamoses.

Esimene von Neumann külastas Presper Eckerti, John Mauchlyt ja teisi ENIACi meeskonna liikmeid septembris 1944. Ta armus sellesse projekti kohe ja lisas veel ühe punkti oma pika nimekirja organisatsioonidest, millega konsulteerida. Mõlemad pooled said sellest kasu. On lihtne näha, kuidas kiired elektroonilised arvutused von Neumannit köitsid. ENIAC või sellele sarnane masin suutis ületada kõik arvutamise piirangud, mis takistasid Manhattan Projecti ja paljude teiste olemasolevate või potentsiaalsete projektide edenemist (kuid see Seiya seadus, mis kehtib endiselt, tagas, et arvutamisvõimaluste ilmumine kutsub varsti esile sama suure nõudluse nende järele). Moore'i kooli jaoks tähendas sellise tunnustatud spetsialisti nagu von Neumann tunnustamine skeptitsismi lõppu nende suhtes. Veelgi enam, arvestades tema säravat meelt ja rikkalikku kogemust üle kogu riigi, ei olnud tal võrdset automatiseeritud arvutuste alase teadmise ulatuse ja sügavuse osas.

Nii käivitus von Neumann Eckerti ja Mauchly plaanis ENIAC-i järgse arvuti loomine. Koos Hermann Goldsteini ja teise ENIAC-i matemaatikaga, Arthur Burksiga, hakkasid nad koostama parameetrite visandeid teise põlvkonna elektroonilise arvuti jaoks, ning just selle grupi ideed koondas von Neumann oma aruandes "esimene mustand". Uus masin pidi olema võimsam, saama sujuvamaid jooni ja, mis kõige tähtsam, ületama ENIAC-i kasutamise suurima takistuse – tundide kaupa seadistamist iga uue ülesande jaoks, mille ajal see võimas ja äärmiselt kallis arvutusmasin lihtsalt seisis. Viimaste põlvkondade elektromehaaniliste masinate arendajad, Harvardi Mark I ja Bell'i releekompjuter, vältisid seda, kasutades arvutisse juhiseid paberilindile, milles olid perforatsioonid – operaator sai valmistada paberi samal ajal, kui masin lahendas teisi ülesandeid. Siiski kaotaks selline andmete sisestamine elektroonika kiirusest saadud eelised; ükski paber ei suudaks andmeid edastada nii kiiresti, kui ENIAC neid vastu võtta sai. "Koloss" töötas paberiga fotodetektorite abil ning iga tema viiest arvutusmudelist neelas andmeid kiirusel 5000 tähemärki sekundis, kuid see oli võimalik vaid tänu maksimaalselt kiirele paberilindi kerimisele. Juhuslikule kohale lintidel liikumine nõudis viivitust 0,5 sekundi jooksul iga 5000 rea kohta.

Probleemi lahendus, mis oli kirjeldatud "esimeses mustandis", seisnes juhiste salvestamise liigutamises "välisest salvestusmeediast" "mällu" - see sõna kasutati esmakordselt arvuti andmesalvestuse kontekstis (von Neumann kasutas samuti seda ja teisi bioloogilisi termineid oma töös - teda huvitas väga aju töö ja neuronites toimuvad protsessid). Seda ideed hakati hiljem nimetama "programmide salvestamiseks". Kuid see tõi kaasa teise probleemi - mis pettis isegi Atanast - elektronlampide ülemäärane kõrge hind. "Esimeses mustandis" hinnati, et arvutile, mis suudab teha laia valikut arvutusteemasid, on vaja mälukohta 250 000 binaarnumbrist juhiste ja ajutiste andmete salvestamiseks. Sellise suurusega elektronlampide mälu maksaks miljoneid dollareid ja oleks täiesti ebausaldusväärne.

Dilemma lahendas tõi välja Eckert, kes töötas 1940-ndate alguses radarite uurimise kallal Moore'i kooli ja MIT radarsenteeni keskuse vahelise lepingu raames. Täpsemalt töötas Eckert radaritehnoloogia süsteemi kallal nimega 'liikuvate sihtmärkide indikaator' (Moving Target Indicator, MTI), mis lahendas 'maa peegeldumise' probleemi: kõik radariekraanil olev müra, mida põhjustasid hooned, künkad ja teised liikumatud objektid, mis raskendasid operaatori ülesannet olulise teabe — liikuvate õhusõidukite suuruse, asukoha ja kiirus — eraldamisel.

MTI süsteemis lahendati peegeldumise probleem seadme abil, mille nimeks oli viivituse rida. Ta muundas radari elektrilised impulssid helilaineteks ja saatis need seejärel elavhõbetorusse, et heli jõuaks teise otsa ning muunduks tagasi elektriliseks impulsiks just hetkel, mil radar uuesti sama taevapiirkonda skaneeris (heli levimise viivituse jaoks võidakse kasutada ka teisi keskkondi: erinevaid vedelikke, tahkeid kristalle ja isegi õhku. Mõnede andmete kohaselt tuli see idee Bell Labs'i füüsikalt William Shockleylt, kellest hiljem räägitakse). Iga signaal, mis tuli radarist samaaegselt torusse saadetud signaaliga, peeti staatilise objekti signaaliks ja eemaldati.

Ekert mõistis, et helimpulsse viivitusjoonel saab pidada binaarseteks numbriteks – 1 tähistab heli olemasolu, 0 – selle puudumist. Ühes elavhõbetorustikus võib olla sadu selliseid numbreid, millest igaüks liigub läbi joone mitu korda millisekundi jooksul, see tähendab, et arvuti peaks numbri saamiseks ootama paar sada mikrosekundit. Samal ajal oleks järgneva numbri ligipääs torustikus kiirem, kuna numbrid jagavad vaid mõned mikrosekundid.

Elavhõbeliinid viivituste jaoks Briti arvutis EDSAC

Pärast arvutisüsteemi tööpõhimõtete lahendamise algust koondas von Neumann kogu rühma ideed 101-leheküljelisse aruandesse, mis oli «esimene mustand» 1945. aasta kevadeks, ja jagas seda EDVACi teise põlvkonna projekti võtmeisikute seas. Peagi levis see ka teistesse ringkondadesse. Matemaatik Leslie Comrie, näiteks, viis koopia koju Suurbritanniasse pärast külastust Moora kooli 1946. aastal ja jagas seda kolleegidega. Aruande levik tekitas Eckerti ja Mauchly seas pahameelt kahel põhjusel: esiteks, suurem osa arendustööst omistati mustandi autorile, von Neumannile. Teiseks, kõik peamised ideed, mis süsteemis sisaldusid, said pärast patendi büroo vaatevinklit tegelikult avaldatud, mis takistas nende plaane elektroonilise arvuti kommertsialiseerimiseks.

Ekerthi ja Mouchly põhjus tekitas matemaatikute, sealhulgas von Neumann'i, Goldsteini ja Burksi pahameelt. Nende arvates oli raport oluline uus teadmine, mida tuli levitada nii laialdaselt kui võimalik, vastavalt teadusliku arengu vaimule. Veelgi enam, kogu see ettevõtmine sai rahastust valitsuse kaudu, seega maksustajate rahaga. Neid tõukes tagasi Ekerthi ja Mouchly ürituse räpane isiklik kasu sõja arvelt. Von Neumann kirjutas: "Ma ei oleks kunagi nõustaja ametikohale astunud, teades, et nõustan äriühingut."

Fraktsioonide teed lahku läksid 1946. aastal: Eckert ja Mauchly asutasid oma ettevõtte, tuginedes näiliselt turvalisemale ENIAC-i tehnoloogia patenteeritud lahendusele. Alguses nimetasid nad oma ettevõtet Electronic Control Company, kuid järgmisel aastal muudeti nimi Eckert-Mauchly Computer Corporationiks. Von Neumann naasis IAS-i, et luua EDVAC-i põhine arvuti, ja temaga liitusid Goldstein ja Burks. Et vältida olukorra kordumist Eckerti ja Mauchlyga, tagasid nad, et uue projekti kogu intellektuaalne omand kuuluks avalikusse omandisse.

Von Neumann IAS-i arvuti ees, mis ehitati 1951. aastal.

Tagasivaade, pühendatud Alan Turingile

Inimeste seas, kes nägid EDVACi aruannet kaudsete teede kaudu, oli briti matemaatik Alan Turing. Turing ei kuulunud nende esikümnesse teadlastesse, kes lõid või kujundasid automaatarvutit, olgu see siis elektrooniline või muu, ja mõned autorid on tema rolli arvutite ajaloos tugevalt üle tähtsustanud. Siiski peame talle au andma kui esimesele inimesele, kes mõistis, et arvutusmasinad võivad teha enam kui lihtsalt "arvutada" midagi, korduvalt töötades suurte arvusekventsidega. Tema peamine idee oli see, et teavet, mida inimmeel töötleb, saab esitada numbrite vormis, seega saab igasuguse vaimse protsessi muuta arvutamiseks.

Alan Turing 1951

Aastal 1945 avaldas Turing oma raporti, kus ta mainis von Neumanni, pealkirjaga "elektroonilise arvutaja ettepanek", mis oli mõeldud Ühendkuningriigi rahvuslikule füüsikalaboratooriumile (NPL). Ta ei süvenenud oluliselt soovitatud elektroonilise arvuti konkreetsetesse detailidesse. Tema plaan peegeldas loogika spetsialisti mõtlemist. Ta ei kavatsenud erilist riistvara kõrge taseme funktsioonide jaoks, kuna neid saaks koostada madalama taseme primitiividest; see oleks kole külg, mis rikuks masina kaunist sümmeetriat. Samuti ei eraldanud Turing ühtegi lineaarsest mälust arvutiprogrammide jaoks – andmed ja juhised võiksid eksisteerida mälus ühiselt, kuna need olid lihtsalt numbrid. Juhis muutus juhiseks ainult siis, kui seda nii tõlgendati (Turingi 1936. aasta töö "arvutatavad arvud" uuris juba staatiliste andmete ja dünaamiliste juhiste vahelist seost. Ta kirjeldas seda, mida hiljem hakatakse kutsuma "Turingi masinaks", ja näitas, kuidas seda numbriks muuta ja toita universaalse Turingi masina sisendina, mis suudab tõlgendada ja täita mis tahes teist Turingi masinat). Kuna Turing teadis, et numbrid võivad tähistada mis tahes täpselt määratletud teavet, lisas ta selle arvuti jaoks lahendamiseks ülesannete loetellu mitte ainult suurtükkiabelite koostamise ja lineaarsete võrrandisüsteemide lahendamise, vaid ka mõistatuste ja malepositsioonide lahendamise.

Turingi automaatne arvuti (ACE) ei saanud kunagi loodud oma algses versioonis. See oli liiga aeglane ja pidi konkureerima agressiivsemate Briti arvutiprojektidega parimate talentide pärast. Projekt edenes mitu aastat aeglaselt, pärast mida Turing kaotas sellele huvi. 1950. aastal valmistas NPL Pilot ACE — väiksema suurusega ja veidi teistsuguse konstruktsiooniga masina, lisaks sellele, et 1950. aastate alguses võtsid mitmed teised arvutiprojektid inspiratsiooni ACE arhitektuurist. Kuid sellel ei õnnestunud oma mõju laiendada ning see kadus kiiresti unustuse hõlma.

Kuid see ei vähenda Turingi saavutusi, vaid aitab lihtsalt neid õiges kontekstis seada. Tema mõju tähtsus arvutite ajaloos ei põhine 1950ndate arvutite konstruktsioonidel, vaid teoreetilisel alusel, mille ta andis informaatikale, mis tekkis 1960ndatel. Tema varased tööd matemaatilise loogika vallas, mis uuris arvutatava ja mittearvutatava piire, said uue distsipliini põhitekstid.

Aeglane revolutsioon

ENIACi ja EDVACi aruande leviku tõttu sai Moore'i kool pilgrimipaigaks. Palju külastajaid saabus, et õppida "meistrite jalgadel", eriti USA-st ja Britanniast. Et korraldada palveid, pidi kooli dekaan 1946. aastal korraldama suvekooli automaatsete arvutite jaoks, mis toimis kutsete alusel. Loenguid pidasid sellised valgustused nagu Eckert, Mauchly, von Neumann, Birks, Goldstein ja Howard Aiken (Harvardi elektromehaanilise arvuti Mark I arendaja).

Nüüdseks on peaaegu kõik soovinud luua masinaid vastavalt EDVAC-i aruande juhistele (iroonia on, et esimene masin, mis kasutas mälus hoitud programmi, oli ENIAC, mida 1948. aastal kohandati mälus hoitud juhiste kasutamiseks. Alles pärast seda hakkas see oma uues kodus, Aberdeeni katsepolügoonis, edukalt töötama). Isegi 1940. ja 50. aastatel loodud uute arvutite projektide nimedes oli tunda ENIAC-i ja EDVAC-i mõju. Isegi kui jätta välja UNIVAC ja BINAC (mille lõid Eckert ja Mauchly uues ettevõttes) ning ise EDVAC (mille valmistas Moore'i kool pärast selle asutajate lahkumist), jäävad siiski AVIDAC, CSIRAC, EDSAC, FLAC, ILLIAC, JOHNNIAC, ORDVAC, SEAC, SILLIAC, SWAC ja WEIZAC. Õige paljud neist kopeerisid otse vaba juurdepääsuga IAS-i konstruktsiooni (väikeste muutustega), tuginedes von Neumanni avatud poliitikale intellektuaalomandi suhtes.

Kuid elektrooniline revolutsioon arenes järk-järgult, samm-sammu haaval muutes eksisteerivat korda. Esimene EDVAC stiilile masin ilmus alles 1948. aastal ning see oli vaid väike projekt, mis tõestas kontseptsiooni teostatavust, Manchesteri "beebi", mis loodi mälu toimimise kinnitamiseks. Williamsi torud (suurem osa arvutimasinatest vahetas elavhõbeda torud välja teise mälu tüübi vastu, mille algus oli samuti seotud radaritehnoloogiatega. Ainult et torude asemel kasutati selles CRT-ekraani. Briti insener Frederick Williams leidis esimesena, kuidas lahendada selle mälu stabiilsuse probleem, mille tulemusena said mäluseadmed tema nime.) 1949. aastal loodi veel neli masinat: täissuuruses Manchester Mark I, EDSAC Cambridge'i ülikoolis, CSIRAC Sidneys (Austraalias) ja Ameerika BINAC – kuigi viimane ei hakanud kunagi töötama. Väike, kuid stabiilne arvutite voog kestis järgnevad viis aastat.

Mõned autorid on ENIAC'i kirjeldanud justkui oleks see katnud mineviku vaiba alla ja viinud meid koheselt elektroonilise arvutuse ajastusse. Selle tõttu on reaalsed tõendid tugevalt moonutatud. "Täielikult elektroonilise ENIAC'i ilmumine muutis Mark I peaaegu koheselt vananenuks (kuigi see töötas veel viisteist aastat pärast seda)" – kirjutas Katherine Fishman [Katherine Davis Fishman, The Computer Establishment (1982)]. See väide on nii ilmselgelt enesevastane, et võiks arvata, nagu ei teaks proua Fishman, mida tema vasak käsi teeb. Loomulikult võib seda pidada lihtsalt ajakirjaniku märkmeteks. Siiski avastame, et paar tõelist ajaloolast valib taas Mark I süüdistuste objektiks, kirjutades: "Harvardi Mark I ei olnud mitte ainult tehniline surnud lõpp, vaid ta ei teinud viieteistkümne aasta jooksul üldse midagi eriti kasulikku. Seda kasutati mõnedes mereväe projektides ning seal robot osutus piisavalt kasulikuks, et sõjavägi tellis veel mitu arvutit Aikeni laboratooriumile" [Aspray ja Campbell-Kelly]. Jällegi on ilmne vastuolu.

Tegelikult olid relee arvutustel omad eelised ja nad jätkasid töötamist samal ajal oma elektrooniliste kolleegidega. Pärast Teist maailmasõda loodi mitu uut elektromehaanilist arvutit, isegi 1950. aastate alguses Jaapanis. Relee masinad olid lihtsamad arendada, ehitada ja hooldada, ning nad ei vajanud nii palju elektrit ja jahutust (kuna nad hajutasid tohutut soojust, mida tootis tuhandete elektrooniliste torude töö). ENIAC kasutas 150 kW elektrit, millest 20 kulus selle jahutamisele.

Ameerika sõjaväelased jätkasid peamise arvutusvõimsuse tarbijana, mitte loobudes "aegunud" elektromehaanilistest mudelitest. 1940ndate lõpus oli armee käsutuses neli relee arvutit ja laevastikul viis. Ballistikasuurteadlaste laboratooriumis Aberdeenis kogunes maailma suurim arvutusvõimsuse kontsentratsioon, kuna seal töötasid ENIAC, Bell'i relee kalkulaatorid ja IBM, ning vana diferentsiaalne analüsaator. 1949. aasta septembri aruandes sai igaühele määratud oma koht: ENIAC töötas kõige paremini pikkade lihtsate arvutustega; Bell'i mudel V kalkulaator töötas keerukate arvutustega paremini tänu peaaegu piiramatu pikkusega juhiste lindile ja võimalusele töötada ujuva komaga, samas kui IBM suutis töödelda väga suuri informatsiooni koguseid, mis olid salvestatud aukkaartidesse. Samal ajal olid teatud operatsioonid, nagu kuupjuurte väljavõtmine, endiselt lihtsam teostada käsitsi (kombineerides tabelite ja lauakalkulaatorite kasutamist), säästes masinakohti.

Parimate märkide seas elektroonilise arvutirevolutsiooni lõpetamisest ei ole 1945. aasta, mil sündis ENIAC, vaid 1954. aasta, mil turule ilmusid IBM 650 ja 704 arvutid. Need ei olnud esimesed kommerts-elektroonilised arvutid, kuid nad olid esimesed, mida toodeti sadu ja mis määrasid IBM-i domineeriva positsiooni arvutite tööstuses, mis püsis kolmkümmend aastat. Terminoloogias Thomas Kuhn, ei olnud elektroonilised arvutid enam 1940-ndate kummaline anomaalia, mille olemasolu piirdus ainult selliste hübriidide unistustega nagu Atanasoff ja Mauchly; nad olid muutunud normaalse teaduse osaks.

Üks paljusid IBM 650 arvuteid – antud juhul on see eksemplar Texas A&M ülikoolist. Magnetribamälu (allpool) tegi sellest suhteliselt aeglase, kuid ka suhteliselt soodsa arvuti.

Lahkudes pesast

1950. aastate keskpaigaks oli digitaalsete arvutite skeem ja konstruktsioon vabastatud nende juurtest, mis tuginesid analoogsete süsteemide lülititele ja võimenditele. 1930. aastate ja 40. aastate alguse arvutite tööprintsiibid tuginesid tugevalt ideedele füüsika ja radarite laboritest, ning eriti telekommunikatsioonitehnika ja teadusosakondade inseneride ideedele. Nüüd olid arvutid loonud omaenda valdkonna ning selle ala spetsialistid töötasid välja oma ideed, sõnavara ja tööriistad oma probleemide lahendamiseks.

Moodustus arvuti oma kaasaegses tähenduses, seega meie releede ajalugu jõuab lõpule. Kuid telekommunikatsioonimaailmas oli veel üks huvitav trump varrukas. Elektroonskood võitis releed tänu liikuvate osade puudumisele. Ja meie loo viimase relee eeliseks oli täiesti liikumatute osade puudumine. Kahjutu näoga tilluke tükk materjali, millelt paistavad välja mitmed juhtmed, tekkis tänu uuele elektroonika harule, mida tuntakse kui "pooljuht".

Kuigi elektronlampid olid kiiremad, püsisid nad kallid, suured, kuumad ja mitte eriti usaldusväärsed. Neist ei saanud näiteks sülearvutit teha. John von Neumann kirjutas 1948. aastal, et "on ebatõenäoline, et suudame ületada 10 000 (või võib-olla paarikümne tuhande) lüliti arvu, kui me oleme sunnitud jätkama praeguste tehnoloogiate ja filosoofia kasutamist". Tahkete releede kasutuselevõtt andis arvutitele võimaluse ületada need piirid kordumatult; siseneda väikeettevõtete, koolide, kodude, kodumasinate igapäevaellu ja mahtuda taskutesse; luua maagiline digitaalne maailm, mis läbib meie tänapäeva elu. Selle päritolu leidmiseks peame kelgu tagasi viiskümmend aastat ja minema huvitavatesse varajastesse päevadesse juhtmevaba tehnoloogia.

Mida veel lugeda:

• David Anderson, “Kas Manchesteri beebi kavandati Bletchley Parkis?”, Briti arvutite selts (4. juuni 2004)
• William Aspray, John von Neumann ja kaasaegse arvutitehnoloogia päritolu (1990)
• Martin Campbell-Kelly ja William Aspray, Arvuti: Teabe Masina Ajalugu (1996)
• Thomas Haigh, jt, Eniac tegevuses (2016)
• John von Neumann, “EDVAC-i aruande esialgne mustand” (1945)
• Alan Turing, “Eelisikustatud elektrooniline kalkulaator” (1945)

Allikas: habr.com