Inne artykuły cyklu:
- Historia przekaźnika
- Historia komputerów elektronicznych
- Historia tranzystora
- Historia internetu
Jak dotąd, powoli przypomnieliśmy sobie o każdej z pierwszych trzech prób zbudowania cyfrowego komputera elektronicznego: komputerze ABC Atnasowa-Berry, zaprojektowanym przez Johna Atnasowa; projekcie brytyjskiego Colossa, prowadzonym przez Tommy'ego Flowersa, oraz ENIAC, stworzonym w szkole Moora na Uniwersytecie Pensylwanii. Wszystkie te projekty były w zasadzie niezależne. Choć John Mauchly, główny motor projektu ENIAC, wiedział o pracach Atnasowa, schemat ENIAC nijak nie przypominał ABC. Jeśli istniał jakiś wspólny przodek elektronicznego urządzenia obliczeniowego, to był to skromny licznik Wyna-Williamsa, pierwsze urządzenie wykorzystujące lampy elektronowe do cyfrowego przechowywania, które umożliwiło Atnasowowi, Flowersowi i Mauchlymu podjęcie pracy nad tworzeniem komputerów elektronicznych.
Jednak tylko jedna z tych trzech maszyn odegrała rolę w późniejszych wydarzeniach. ABC nigdy nie wykonała pożytecznej pracy i w dużej mierze niewielu ludzi, którzy o niej wiedzieli, zapomniało o niej. Dwie wojskowe maszyny udowodniły, że potrafią przewyższyć wydajnością jakikolwiek inny istniejący komputer, jednak „Colossus” pozostawał tajemnicą nawet po pokonaniu Niemiec i Japonii. Tylko ENIAC stał się powszechnie znany, a zatem stał się standardem obliczeń elektronicznych. I teraz każdy, kto chciał stworzyć urządzenie obliczeniowe oparte na lampach elektronowych, mógł powołać się na sukces szkoły Moora jako potwierdzenie. Zgasły wszelkie wątpliwości inżynieryjnej społeczności, które napotykały takie projekty przed 1945 rokiem; sceptycy albo zmieniali zdanie, albo milczeli.
Raport dotyczący EDVAC
Dokument wydany w 1945 roku, oparty na doświadczeniach z tworzenia i użytkowania ENIAC, wyznaczył kierunek rozwoju technologii obliczeniowej na świecie po II wojnie światowej. Nosił tytuł „pierwszy roboczy projekt raportu dotyczącego EDVAC” [Electronic Discrete Variable Automatic Computer] i zapewniał ramy architektury pierwszych komputerów programowalnych w nowoczesnym rozumieniu – to znaczy, wykonujących instrukcje pobierane z pamięci o dużej prędkości. I chociaż dokładne pochodzenie wymienionych w nim pomysłów pozostaje przedmiotem dyskusji, został podpisany nazwiskiem matematyka (urodzonego Janosa Lajosa Neumana). Co jest charakterystyczne dla umysłu matematyka, w dokumencie dokonano również pierwszej próby abstrahowania schematu działania komputera od specyfikacji konkretnej maszyny; próbował odseparować samą istotę struktury komputera od różnych możliwych i przypadkowych jego realizacji.
Von Neumann, urodzony na Węgrzech, trafił do ENIAC przez Princeton (New Jersey) i Los Alamos (Nowy Meksyk). W 1929 roku, jako uznany młody matematyk z znaczącymi wkładami w teorię zbiorów, mechanikę kwantową i teorię gier, opuścił Europę, aby objąć stanowisko na Uniwersytet Princeton. Cztery lata później pobliski Instytut Zaawansowanych Badań (IAS) zaproponował mu dożywotnie miejsce w zespole. Z powodu wzrostu nazizmu w Europie von Neumann chętnie skorzystał z okazji, by na stałe pozostać po drugiej stronie Atlantyku – i stał się, jak się okazało, jednym z pierwszych żydowskich intelektualistów-uchodźców z hitlerowskiej Europy. Po wojnie lamentował: „Moje uczucia do Europy są przeciwieństwem nostalgii, ponieważ każdy mi znany zakątek przypomina o znikniętym świecie i ruinach, które nie dają pocieszenia”, i wspominał „swoje całkowite rozczarowanie ludzką dobrocią w okresie od 1933 do 1938 roku.”
Zdegustowany utraconą wielonarodową Europą swojej młodości, von Neumann skierował cały swój intelekt na wsparcie machiny wojennej swojego przyjmującego kraju. W następnych pięciu latach podróżował po kraju, doradzając i konsultując w szerokim zakresie projektów nowej broni, jednocześnie jakoś udało mu się stać współautorem płodnej książki na temat teorii gier. Najbardziej tajną i istotną jego pracą jako konsultanta była rola w Projekcie Manhattan – próbie stworzenia bomby atomowej – zespół badawczy którego miał siedzibę w Los Alamos (Nowy Meksyk). Robert Oppenheimer zwerbował go latem 1943 roku, aby pomóc w modelowaniu matematycznym projektu, a jego obliczenia przekonały pozostałych członków grupy do podjęcia drogi w kierunku bomby z wybuchem skierowanym do wewnątrz. Taki wybuch, dzięki materiałom wybuchowym, które popychały materiał rozszczepialny do wewnątrz, miał umożliwić osiągnięcie samopodtrzymującej się reakcji łańcuchowej. W rezultacie wymagało to przeprowadzenia ogromnej liczby obliczeń, aby osiągnąć idealny sferyczny wybuch skierowany do wewnątrz z odpowiednim ciśnieniem – a każdy błąd mógłby prowadzić do przerwania reakcji łańcuchowej i fiaska bomby.
Von Neumann podczas pracy w Los Alamos
W Los Alamos pracowała grupa dwudziestu ludzi obliczeniowców, którzy mieli do dyspozycji kalkulatory biurowe, ale nie radzili sobie z obciążeniem obliczeniowym. Naukowcy przekazali im sprzęt od IBM do pracy z kartami dziurkowanymi, ale wciąż nie nadążali. Żądali ulepszonego sprzętu od IBM, otrzymali go w 1944 roku, ale nadal nie nadążali.
W międzyczasie von Neumann dodał kolejną grupę miejsc do swojej stałej trasy po kraju: odwiedzał wszystkie dostępne lokalizacje sprzętu komputerowego, który mógł być przydatny w Los Alamos. Napisał do Warrena Weavera, szefa wydziału matematyki stosowanej krajowego komitetu badawczo-obronnego (NDRC), i otrzymał kilka dobrych wskazówek. Pojechał do Harvardu, aby zobaczyć Mark I, ale był już w pełni zajęty pracą dla marynarki. Rozmawiał z George'em Stibitzem i rozważał możliwość zamówienia komputera przekaźnikowego od Bella dla Los Alamos, ale zrezygnował z tego pomysłu, dowiedziawszy się, ile czasu by to zajęło. Odwiedził grupę z Uniwersytetu Columbia, która połączyła kilka komputerów IBM w większy zautomatyzowany system kierowany przez Wallace'a Eckerta, jednak nie zauważono żadnych istotnych ulepszeń w porównaniu z komputerami IBM, które już znajdowały się w Los Alamos.
Jednak Weaver nie włączył jednego projektu do listy, którą przekazał von Neumannowi: ENIAC. Z pewnością o nim wiedział: na stanowisku dyrektora matematyki stosowanej miał obowiązek śledzić postępy wszystkich projektów obliczeniowych w kraju. Weaver i NDRC z pewnością mogli mieć wątpliwości co do wykonalności i terminów budowy ENIAC, jednak zdumiewające jest, że nawet nie wspomniał o jego istnieniu.
Bez względu na przyczynę, von Neumann usłyszał o ENIAC jedynie dzięki przypadkowemu spotkaniu na peronie kolejowym. Historia ta została opowiedziana przez Hermana Goldsteina, pośrednika z laboratorium testowego szkoły Moore, w którym budowano ENIAC. Goldstein spotkał von Neumanna na dworcu w Aberdeen w czerwcu 1944 roku – von Neumann wracał z jednej ze swoich konsultacji, które jako członek naukowego komitetu doradczego prowadził w Ballistic Research Laboratory w Aberdeen. Goldstein znał reputację von Neumanna jako wielkiego człowieka i nawiązał z nim rozmowę. Pragnąc zrobić wrażenie, nie mógł nie wspomnieć o nowym i interesującym projekcie rozwijanym w Filadelfii. Nastawienie von Neumanna natychmiast zmieniło się z przyjaznego kolegi na surowego kontrolera, zasypując Goldsteina pytaniami związanymi z szczegółami nowego komputera. Odkrył nowe interesujące źródło potencjalnych mocy obliczeniowych dla Los Alamos.
Po raz pierwszy von Neumann odwiedził Prespera Eckerta, Johna Mauchly'ego i innych członków zespołu ENIAC we wrześniu 1944. Od razu zakochał się w tym projekcie i dodał kolejny punkt do swojej długiej listy organizacji do konsultacji. Obie strony czerpały z tego korzyści. Łatwo dostrzec, czym potencjał szybkich obliczeń elektronicznych przyciągnął von Neumanna. ENIAC, lub podobna maszyna, miała możliwość przezwyciężenia wszelkich ograniczeń obliczeniowych, które hamowały postęp Projektu Manhattan oraz wielu innych istniejących lub potencjalnych projektów (jednakże zasada Say'a, obowiązująca do dziś, gwarantowała, że pojawienie się mocy obliczeniowych wkrótce wywoła równy popyt na nie). Dla szkoły Moore'a błogosławieństwo tak uznanego specjalisty jak von Neumann oznaczało koniec sceptycznego podejścia do nich. Co więcej, biorąc pod uwagę jego błyskotliwy umysł i bogate doświadczenie w całym kraju, nie miało sobie równych pod względem szerokości i głębokości wiedzy w dziedzinie automatycznych obliczeń.
Tak oto Meni Neumann włączył się w plan Eckerta i Mauchly'ego dotyczący stworzenia następcy ENIAC. Wraz z Hermanem Goldsteinem i innym matematykiem z ENIAC, Arthurem Burksem, zaczęli szkicować parametry nowej generacji komputerów elektronicznych, a idee tej grupy Neumann podsumował w raporcie "pierwszego szkicu". Nowa maszyna miała być bardziej wydajna, mieć bardziej zaokrąglone kształty i, co najważniejsze, pokonać największą przeszkodę w używaniu ENIAC – długotrwałe dostosowywanie do każdego nowego zadania, podczas którego ta potężna i niezwykle droga maszyna obliczeniowa po prostu stała bezczynna. Twórcy ostatnich generacji maszyn elektromehanicznych, harvardzkiego Mark I i komputera relacyjnego Bella, unikali tego, wprowadzając instrukcje do komputera za pomocą taśmy perforowanej – operator mógł przygotowywać taśmę, podczas gdy maszyna rozwiązywała inne zadania. Jednak taki sposób wprowadzania danych zniweczyłby przewagę elektroniki w prędkości; żadna taśma nie mogła przesłać danych tak szybko, jak ENIAC mógł je приjmować. ("Koloss" działał na papierze przy pomocy sensorów fotoelektrycznych, a każdy z pięciu jego modułów obliczeniowych przetwarzał dane z szybkością 5000 znaków na sekundę, jednak to było możliwe tylko dzięki maksymalnie szybkiemu przewijaniu taśmy. Przejście do dowolnego miejsca na taśmie wymagało opóźnienia 0,5 s na każde 5000 wierszy).
Rozwiązanie problemu opisane w "pierwszym szkicu" polegało na przeniesieniu przechowywania instrukcji z "zewnętrznego nośnika" do "pamięci" – to słowo w odniesieniu do przechowywania danych w komputerach zostało po raz pierwszy użyte (John von Neumann specjalnie używał tego i innych terminów biologicznych w swojej pracy – był bardzo zainteresowany działaniem mózgu i procesami zachodzącymi w neuronach). Później pomysł ten nazwano "przechowywaniem programów". Jednak natychmiast spowodowało to inny problem – który zdezorientował nawet Atanasowa – nadmierną kosztowność lamp elektronowych. W "pierwszym szkicu" oszacowano, że komputer zdolny do wykonywania szerokiego zakresu zadań obliczeniowych potrzebowałby pamięci o pojemności 250 000 binarnych cyfr do przechowywania instrukcji i danych tymczasowych. Pamięć na lampach elektronowych o takiej wielkości kosztowałaby miliony dolarów i byłaby całkowicie niewiarygodna.
Rozwiązanie dylematu zaproponował Eckert, który na początku lat 40. pracował nad badaniami radarowymi w ramach kontraktu między szkołą Moora a "Rad Lab" z MIT, centralnym ośrodkiem badawczym technologii radarowych w USA. Konkretne Eckert pracował nad systemem radarowym zwanym "wskaźnikiem obiektów ruchomych" (Moving Target Indicator, MTI), który rozwiązywał problem "echa z ziemi": wszelkiego rodzaju szumów na ekranie radaru, stworzonych przez budynki, wzgórza i inne nieruchome obiekty, co utrudniało operatorowi wydobycie istotnych informacji – rozmiaru, lokalizacji i prędkości poruszających się statków powietrznych.
W MTI problem echa z ziemi rozwiązano za pomocą urządzenia nazwanego . Przekształcało ono elektryczne impulsy radaru w fale dźwiękowe, a następnie wysyłało te fale przez rtęciową rurkę w taki sposób, aby dźwięk docierał na drugi koniec i zamieniał się z powrotem w impuls elektryczny w momencie, gdy radar ponownie skanował tę samą wskazaną przestrzeń w niebie (linie opóźnienia dla propagacji dźwięku mogą być używane również w innych środowiskach: innych cieczy, stałych kryształach, a nawet powietrzu. Z danych wynika, że ich pomysł zaproponował fizyk z laboratoriów Bella, William Shockley, o którym później). Każdy sygnał, który docierał z radaru w tym samym czasie co sygnał z rurki, był uważany za sygnał od obiektu stacjonarnego i był usuwany.
Eckert zrozumiał, że impulsy dźwiękowe w linii opóźnienia można traktować jako liczby binarne – 1 oznacza obecność dźwięku, 0 – jego brak. W jednej rtęciowej rurze może znajdować się setki takich cyfr, z których każda przechodzi przez linię kilka razy na milisekundę, co oznacza, że komputer musiałby czekać kilkaset mikrosekund na dostęp do cyfry. Jednocześnie dostęp do kolejnych cyfr w rurze byłby szybszy, ponieważ dzieliły je tylko kilka mikrosekund.
Rtęciowe linie opóźnienia w brytyjskim komputerze EDSAC
Po rozwiązaniu głównych problemów w schemacie działania komputera von Neumann zebrał pomysły całej grupy w 101-stronicowym raporcie "pierwszej wersji roboczej" wiosną 1945 roku i rozesłał go wśród kluczowych postaci projektu EDVAC drugiej generacji. Wkrótce raport dotarł także do innych kręgów. Matematyka Leslie Comrie zabrał jego kopię do domu w Wielkiej Brytanii po wizycie w Moore School w 1946 roku i podzielił się nią z kolegami. Rozpowszechnienie raportu wzbudziło oburzenie u Eckerta i Mauchly'ego z dwóch powodów: po pierwsze, większość zasług za opracowanie przypisano autorowi wersji roboczej, von Neumannowi. Po drugie, wszystkie główne pomysły zawarte w systemie okazały się, z perspektywy biura patentowego, opublikowane, co przeszkodziło ich planom komercjalizacji elektronicznego komputera.
Samo podłoże oburzenia Eckerta i Mauchly'ego wywołało, z kolei, niezadowolenie matematyków: von Neumanna, Goldsteina i Burkesa. Z ich punktu widzenia, raport był ważną nową wiedzą, którą należało rozpowszechniać tak szeroko, jak to możliwe, zgodnie z duchem postępu naukowego. Ponadto całe to przedsięwzięcie było finansowane ze środków rządowych, a więc z pieniędzy amerykańskich podatników. Odpychała ich komercyjność prób Eckerta i Mauchly'ego na zarobek na wojnie. Von Neumann pisał: "Nigdy nie zająłbym stanowiska konsultanta na uniwersytecie, wiedząc, że doradzam grupie komercyjnej".
Ścieżki frakcji rozeszły się w 1946 roku: Eckert i Mauchly założyli własną firmę w oparciu o rzekomo bardziej bezpieczny patent na technologię ENIAC. Początkowo nazwali swoje przedsiębiorstwo Electronic Control Company, ale w następnym roku zmienili nazwę na Eckert-Mauchly Computer Corporation. Von Neumann powrócił do IAS, aby stworzyć komputer oparty na EDVAC, do którego dołączyli Goldstein i Burks. Aby uniknąć powtórki sytuacji z Eckertem i Mauchlym, zadbali, aby cała własność intelektualna nowego projektu stała się własnością publiczną.
Von Neumann przed komputerem IAS, zbudowanym w 1951 roku.
Odstęp poświęcony Alanowi Turingowi
Wśród osób, które zobaczyły raport dotyczący EDVAC z okolicznymi ścieżkami, był brytyjski matematyk Alan Turing. Turing nie był jednym z pierwszych naukowców, którzy stworzyli lub wymyślili automatowy komputer, elektroniczny ani żaden inny, a niektórzy autorzy mocno przesadzają jego rolę w historii technologii obliczeniowej. Niemniej jednak musimy mu oddać sprawiedliwość jako pierwszej osobie, która zrozumiała, że maszyny obliczeniowe mogą nie tylko 'obliczać' cokolwiek, po prostu przetwarzając dużą ilość liczb. Jego główną ideą była myśl, że informacje przetwarzane przez ludzki umysł mogą być reprezentowane w postaci liczb, więc każdy proces umysłowy można przekształcić w obliczenie.
Alan Turing w 1951 roku
Pod koniec 1945 roku Turing opublikował własny raport, w którym wspomniał o von Neumannie, zatytułowany "propozycja elektronicznego obliczeniowego urządzenia", przeznaczony dla brytyjskiego laboratorium fizycznego (NPL). Nie zagłębiał się w szczegóły konstrukcyjne proponowanego elektronicznego komputera. Jego schemat odzwierciedlał myśl specjalisty od logiki. Nie zakładał specjalnego sprzętu dla funkcji na wyższym poziomie, ponieważ można je zbudować z niskopoziomowych prymitywów; byłby to brzydki dodatek do pięknej symetrii maszyny. Turing nie przewidział też żadnej pamięci liniowej dla programu komputerowego – dane i instrukcje mogły współistnieć w pamięci, jako że były po prostu liczbami. Instrukcja stawała się instrukcją tylko wtedy, gdy była tak interpretowana (praca Turinga z 1936 roku "o liczbach obliczalnych" badała już związek między danymi statycznymi a dynamicznymi instrukcjami. Opisał to, co później nazwano "maszyną Turinga", i pokazał, jak można to przekształcić w liczbę i wprowadzić jako dane wejściowe do uniwersalnej maszyny Turinga, zdolnej interpretować i wykonywać dowolną inną maszynę Turinga). Ponieważ Turing wiedział, że liczby mogą oznaczać wszelką formę starannie określonej informacji, do listy zadań do rozwiązania na tym obliczniku włączył nie tylko tworzenie tabel artyleryjskich i rozwiązywanie układów równań liniowych, ale także rozwiązywanie zagadek i studiów szachowych.
Automatyczna maszyna obliczeniowa Turinga (ACE) nigdy nie została zbudowana w pierwotnej wersji. Była zbyt wolna i musiała konkurować z bardziej ambitnymi brytyjskimi projektami obliczeniowymi o lepsze talenty. Projekt ugrzązł przez kilka lat, a następnie Turing stracił nim zainteresowanie. W 1950 roku NPL stworzyło Pilot ACE - maszynę mniejszych rozmiarów i nieco innej konstrukcji, dodatkowo na początku lat 50-tych kilka innych projektów komputerów czerpało inspirację z architektury ACE. Jednak nie udało jej się rozszerzyć swojego wpływu i szybko zniknęła z pamięci.
Jednak to nie umniejsza zasług Turinga, a jedynie pomaga umieścić go w odpowiednim kontekście. Znaczenie jego wpływu na historię komputerów opiera się nie na konstrukcjach komputerów lat 50., lecz na teoretycznych podstawach, które przygotował dla informatyki, która pojawiła się w latach 60. Jego wczesne prace z matematycznej logiki, badające granice obliczalnego i nieobliczalnego, stały się fundamentalnymi tekstami nowej dyscypliny.
Stopniowa rewolucja
Z rozpowszechnieniem wiadomości o ENIAC i raporcie EDVAC szkoła Moora stała się miejscem pielgrzymek. Wiele osób przybywało, aby uczyć się „u nóg mistrzów”, szczególnie z USA i Wielkiej Brytanii. Aby uporządkować napływ odwiedzających, dziekan szkoły w 1946 roku musiał zorganizować letnią szkołę na temat automatycznych maszyn obliczeniowych, działającą na zaproszenia. Wykłady prowadziły takie znakomitości, jak Eckert, Mauchly, von Neumann, Burks, Goldstein i Howard Aiken (twórca harwardzkiego elektromechanicznego komputera Mark I).
Teraz prawie wszyscy chcieli tworzyć maszyny według instrukcji z raportu EDVAC (z ironią, pierwszą maszyną, która uruchomiła program przechowywany w pamięci, był sam ENIAC, który w 1948 roku został przystosowany do korzystania z instrukcji przechowywanych w pamięci. Dopiero po tym stał się sukcesem w swoim nowym domu, na Aberdeen Proving Ground). Nawet w nazwach nowych komputerów stworzonych w latach 40. i 50. można dostrzec wpływ ENIAC i EDVAC. Nawet jeśli pominąć UNIVAC i BINAC (stworzonych w nowej firmie Eckerta i Mauchly'ego) oraz sam EDVAC (ukończony w szkole Moora po opuszczeniu jej przez założycieli), pozostają AVIDAC, CSIRAC, EDSAC, FLAC, ILLIAC, JOHNNIAC, ORDVAC, SEAC, SILLIAC, SWAC i WEIZAC. Wiele z nich bezpośrednio kopiowało swobodnie publikowaną konstrukcję IAS (z niewielkimi zmianami), korzystając z polityki otwartości von Neumanna odnośnie własności intelektualnej.
Jednak rewolucja elektroniczna rozwijała się stopniowo, krok po kroku zmieniając istniejący porządek. Pierwsza maszyna w stylu EDVAC pojawiła się dopiero w 1948 roku i był to jedynie mały projekt, udowadniający działanie koncepcji, manchesterski „maluch”, opracowany w celu potwierdzenia wykonalności pamięci na (większość maszyn obliczeniowych przeszła z rur rtęciowych na inny rodzaj pamięci, który również pochodzi z technologii radarowej. Tym razem zamiast rur zastosowano ekran CRT. Brytyjski inżynier Frederick Williams jako pierwszy wpadł na pomysł, jak rozwiązać problem stabilności tej pamięci, w wyniku czego nośniki zyskały jego imię). W 1949 roku stworzono cztery kolejne maszyny: pełnowymiarowy Manchester Mark I, EDSAC na Uniwersytecie w Cambridge, CSIRAC w Sydney (Australia) oraz amerykański BINAC – choć ten ostatni nigdy nie zaczął działać. Mały, ale stabilny trwał przez następne pięć lat.
Niektórzy autorzy opisują ENIAC tak, jakby przykrył on przeszłość zasłoną i natychmiast wprowadził nas w erę obliczeń elektronicznych. Z tego powodu rzeczywiste świadectwa były mocno zniekształcone. "Pojawienie się w pełni elektronicznego ENIAC niemal natychmiast sprawiło, że Mark I stał się przestarzały (choć przez piętnaście lat po tym wciąż działał z powodzeniem)" – pisała Katherine Fishman [Katherine Davis Fishman, The Computer Establishment (1982)]. To stwierdzenie jest na tyle oczywiście sprzeczne samo w sobie, że można pomyśleć, że lewa ręka pani Fishman nie wiedziała, co robi prawa. Można to oczywiście przypisać notatkom zwykłej dziennikarki. Jednak odkrywamy, jak para prawdziwych historyków ponownie wybiera Mark I na chłopca do bicia, pisząc: "Harvardzki Mark I był nie tylko techniczną ślepą uliczką, ale w ogóle nie robił nic bardzo użytecznego przez piętnaście lat swojej pracy. Był używany w kilku projektach marynarki wojennej, i tam maszyna wykazała się na tyle użytecznością, aby flota zamówiła jeszcze kilka komputerów do laboratorium Aikena" [Aspray i Campbell-Kelly]. Znowu oczywista sprzeczność.
W rzeczywistości komputery relacyjne miały swoje zalety i funkcjonowały równolegle ze swoimi elektronicznymi kuzynami. Po drugiej wojnie światowej stworzono kilka nowych komputerów elektromechanicznych, nawet na początku lat 50-tych w Japonii. Maszyny relacyjne były łatwiejsze do projektowania, budowania i utrzymywania, a także nie potrzebowały tak dużej ilości energii elektrycznej i klimatyzacji (do rozpraszania ogromnych ilości ciepła wydobywającego się z tysięcy lamp elektronicznych). ENIAC zużywał 150 kW energii, z czego 20 kW przeznaczano na chłodzenie.
Amerykańskie wojsko pozostawało głównym konsumentem mocy obliczeniowej i nie gardziło "przestarzałymi" modelami elektromechanicznymi. Pod koniec lat 40-tych armia dysponowała czterema komputerami relacyjnymi, a flota pięcioma. W ballistic research laboratory w Aberdeen skupiła się największa koncentracja mocy obliczeniowej na świecie, ponieważ działały tam ENIAC, relacyjne kalkulatory od Bella i IBM oraz stary różnicowy analizator. W raportach z września 1949 roku każdemu przydzielono odpowiednie miejsce: ENIAC najlepiej radził sobie z długimi, prostymi obliczeniami; kalkulator Bell model V lepiej obsługiwał skomplikowane obliczenia dzięki w zasadzie nieograniczonej długości taśmie instrukcji oraz możliwości pracy z zmienną przecinkową, a IBM mógł przetwarzać bardzo duże ilości informacji przechowywanych na kartach perforowanych. Tymczasem niektóre operacje, takie jak wydobywanie pierwiastków sześciennych, były nadal łatwiejsze do wykonania ręcznie (łącząc korzystanie z tabel i kalkulatorów kieszonkowych) i oszczędzały czas maszynowy.
Najlepszym znakiem zakończenia rewolucji obliczeniowej będzie nie rok 1945, kiedy urodził się ENIAC, ale 1954, kiedy pojawiły się komputery IBM 650 i 704. Nie były to pierwsze komercyjne komputery elektroniczne, ale były to pierwsze, które produkowano w setkach, a ich sukces określił dominującą pozycję IBM w przemyśle komputerowym, która utrzymywała się przez trzydzieści lat. W terminologii , komputery elektroniczne przestały być dziwną anomalią lat 40-tych, istniejącą tylko w marzeniach takich outsiderów jak Atanasow i Mauchly; stały się normalną nauką.
Jedna z wielu maszyn IBM 650 – w tym przypadku egzemplarz z Uniwersytetu Teksańskiego A&M. Pamięć na bębnie magnetycznym (na dole) sprawiała, że był stosunkowo wolny, ale i względnie tani.
Odejście z gniazda
Do połowy lat 50-tych schemat i konstrukcja cyfrowego sprzętu komputerowego odłączyły się od swoich źródeł w przełącznikach i wzmacniaczach systemów analogowych. Schematy działania komputerów z lat 30-tych i początku 40-tych w dużym stopniu opierały się na pomysłach z laboratoriów fizycznych i radarowych, a szczególnie na ideach inżynierów telekomunikacyjnych i działów badawczo-rozwojowych. Teraz komputery zorganizowały swoją własną dziedzinę, a specjaliści w tej dziedzinie rozwijali swoje własne pomysły, słownictwo i narzędzia do rozwiazywania swoich problemów.
Pojawił się komputer w swoim nowoczesnym rozumieniu, i dlatego nasza zatrzymuje się. Jednak świat telekomunikacji miał jeszcze jeden interesujący as w rękawie. Lampa elektronowa przewyższała przekaźniki dzięki brakowi ruchomych części. A ostatnie przekaźniki w naszej historii miały to, że nie miały żadnych wewnętrznych części. Bezkontaktowy kawałek materiału, z którego wystają kilka przewodów, powstał dzięki nowej gałęzi elektroniki znanej jako "przekaźnik półprzewodnikowy".
Chociaż lampy elektronowe były szybkie, pozostawały drogie, duże, gorące i niezbyt niezawodne. Nie można z nich było zrobić, powiedzmy, laptopa. Von Neumann w 1948 roku pisał, że "mało prawdopodobne jest, że kiedykolwiek przewyższymy liczbę przełączników wynoszącą 10 000 (lub może kilka dziesiątków tysięcy), dopóki będziemy zmuszeni do stosowania obecnych technologii i filozofii)". Przekaźnik półprzewodnikowy dał komputerom możliwość wielokrotnego przekraczania tych limitów, wkraczając do małych przedsiębiorstw, szkół, domów, sprzętu AGD i mieścił się w kieszeniach; stworzył magiczny cyfrowy świat, przenikający nasze dzisiejsze istnienie. Aby znaleźć jego źródła, musimy cofnąć czas o pięćdziesiąt lat, wracając do interesujących wczesnych dni technologii bezprzewodowej.
Co jeszcze przeczytać:
- David Anderson, "Czy Manchester Baby został zaplanowany w Bletchley Park?", British Computer Society (4 czerwca 2004)
- William Aspray, John von Neumann i początki nowoczesnego obliczania (1990)
- Martin Campbell-Kelly i William Aspray, Komputer: Historia maszyny informacyjnej (1996)
- Thomas Haigh i in., Eniac w akcji (2016)
- John von Neumann, "Pierwszy szkic raportu o EDVAC" (1945)
- Alan Turing, "Proponowany elektroniczny kalkulator" (1945)
Źródło: habr.com
