EDVAC
Ещё до первого тестирования компьютера ENIAC Джон Мочли и Преспер Эккерт уже знали его недостатки, как и Джон фон Нейман (John Von Neumann), который многим известен по проекту "архитектура фон Неймана" (хотя на самом деле авторство проекта было коллективным). EDVAC стал первым воплощением этой архитектуры, хотя Мочли и Преспер в 1946 году покинули Университет штата Пенсильвания, где собирался этот компьютер, ещё до завершения его сборки.
В то время с машиной ENIAC было связано несколько больших проблем. Конечно, она работала быстро. Однако у неё было очень мало памяти для хранения данных. Более того, для перепрограммирования ENIAC его приходилось заново перекоммутировать, что могло занять несколько часов и даже дней. По природе своей ENIAC был ненадёжен, поскольку в нём использовалось много электровакуумных ламп. Кроме того, эти ненадёжные лампы потребляли много энергии, занимали много места и вырабатывали слишком много тепла. Понятно, что минимизация их использования дала бы много преимуществ.
В модели EDVAC было два важных концептуальных изменения (одно из которых носило революционный характер), которые сегодня кажутся очевидными. Во-первых, EDVAC использовал двоичную систему счисления в отличие от ENIAC, который работал с десятичными числами, что было гораздо эффективнее. Кроме того, вместо того чтобы заново перекоммутировать машину каждый раз, когда нужно было изменить "программу", EDVAC привнёс идею хранения программы в памяти, так как если бы это были данные. Как раз такой принцип и применяется сегодня, ведь мы не используем отдельные области оперативной памяти для приложений и для их данных (хотя кэш L1 работает таким образом - он состоит из кэша для данных и кэша для команд). Ориентируясь по ситуации, процессор знает, к чему осуществляется доступ: к данным или к исполняемой программе.
Более того, устройство памяти EDVAC состояло не из электровакуумных ламп, а из двух наборов по 64 ртутных акустических линий задержки. Ртутные линии задержки были в 100 раз эффективнее в отношении хранения данных и предоставляли гораздо больше используемой памяти, делая её более надёжной.
EDVAC был огромным шагом вперёд и приносил большую пользу до 1960 года. Это была двоичная вычислительная машина с хранимой программой, которую можно было запрограммировать гораздо быстрее, чем ENIAC. Кроме того, EDVAC был гораздо меньше по размерам, весил меньше девяти тонн и потреблял "всего" 56 киловатт энергии. И всё же главных "героев" мы увидим позже.
UNIVAC
 |
Как уже было сказано, Эккерт и Мочли ушли из Университета штата Пенсильвания в 1946 году и основали собственную фирму "Electronic Control Co". В 1947 году они зарегистрировали свою компанию под названием "Eckert-Mauchly Computer Corp.", сокращённо EMCC. Их уход отсрочил завершение компьютера EDVAC настолько, что быстрее закончилась работа над машиной EDSAC, основанной на дизайне EDVAC. Два энтузиаста хотели исследовать коммерческие возможности новой технологии, что было невозможно сделать в стенах университета, поэтому они разработали компьютер, применив идеи, используемые в EDVAC, а также новые разработки. В процессе своей работы Эккерт и Мочли в коммерческих целях создали BINAC, но больший интерес представляет UNIVAC (Universal Automatic Computer).
UNIVAC стал первым компьютером, предназначенным для коммерческого применения. После его появления в 1951 году 46 экземпляров было продано правительственным организациям и фирмам. До этого все машины были уникальны, т.е. делались в единственном экземпляре. А вот моделей UNIVAC одного и того же дизайна было выпущено много. Эккерт и Мочли верно подметили, что компьютер можно использовать не только для вычислений, но и для обработки данных, в то время как многие их современники считали абсурдной идею использования одного и того же компьютера для решения дифференциальных уравнений и оплаты счетов. Во всяком случае, дальновидность Эккерта и Мочли оказала решающее влияние на разработку дизайна компьютера UNIVAC и способствовала его успеху.
UNIVAC состоял из 5200 электровакуумных ламп (почти все были в процессоре), весил 13 тонн, потреблял 125 киловатт и работал на тактовой частоте 2,25 МГц. Компьютер мог выполнять 455 умножений в секунду и хранить 1 000 слов в своей памяти на ртутных линиях задержки. Каждое слово в памяти могло содержать две команды, 11-символьное число или знак или 12 буквенных символов. Скорость обработки данных UNIVAC была примерно равна тому количеству времени, которое ENIAC тратил на выполнение своих задач. Но во всём остальном UNIVAC был лучше.
Возможно, самым важным достоинством можно считать тот факт, что UNIVAC был во много раз надёжнее, чем ENIAC, главным образом благодаря использованию гораздо меньшего числа вакуумных ламп. Более того, слово "Automatic" в его названии указывает на то, что компьютеру для работы не требовалась помощь человека. Все данные хранились и считывались с накопителя на металлической ленте (больше не приходилось каждый раз вручную загружать программы с помощью бумажных лент или перфокарт). Использование металлических лент значительно ускорило быстродействие по сравнению с ENIAC, поскольку сократилось время ввода/вывода. И, конечно же, исчезла необходимость перекоммутирования компьютера для установки новой "программы", как в случае с ENIAC. Кроме того, у UNIVAC появились и другие преимущества, такие как буфер (подобен кэшу) между относительно быстрыми линиями задержки и сравнительно медленными ленточными накопителями, дополнительные биты для проверки данных и вышеупомянутая возможность работать как с числами, так и с буквенными символами.
Компьютер UNIVAC приобрёл дополнительную славу, точно предсказав полную победу президента Дуайта Эйзенхауэра (Dwight Eisenhower) в 1952 году на национальном телевидении. Благодаря этому факту, а также тому, что UNIVAC был первым серийно выпускаемым компьютером, компания Remington Rand, купившая EMCC заняла очень сильную позицию в развивающейся индустрии электронных вычислительных машин. UNIVAC бросил вызов всем остальным. А чем в это время занималась компания IBM?
IBM 701
Большинство наших уважаемых читателей, конечно, прекрасно осведомлены о доминирующем положении компании IBM в компьютерном мире с середины до конца 20 века, но мало кто знает, с чего начался успех IBM, как и почему это произошло, и как развивались события.
Начнём наш рассказ с одного из двух компьютеров, разработанных IBM одновременно с UNIVAC. IBM 701 был анонсирован в 1952 году и имел много общего со своим прямым конкурентом UNIVAC, хотя и отличий тоже было много. В качестве памяти использовались не ртутные линии задержки, а 3" запоминающие электронно-лучевые трубки, также известные как трубки Уильямса (названные так в честь изобретателя). Хотя они были более надёжными, чем обычные электровакуумные лампы, они всё равно оставались слабым местом компьютеров. Впрочем, у трубок Уильямса было одно несомненное преимущество: можно было считать все биты слова за раз, в отличие от ртутных линий задержки UNIVAC, где чтение осуществлялось бит за битом. Процессор тоже работал значительно быстрее, чем у UNIVAC: почти 2200 умножений в секунду против 455. Процессор IBM 701 мог в секунду выполнять почти 17 000 сложений и вычитаний, а также большинство других операций. Для того времени это был поразительный результат. Накопитель IBM на магнитной ленте на 8 млн. байт тоже был очень хорошим и мог останавливаться и стартовать гораздо быстрее, чем у UNIVAC. Кроме того, он мог считывать или писать 12 500 символов в секунду. Впрочем, в отличие от UNIVAC с его удобными буферами памяти, процессору IBM приходилось обрабатывать все операции ввода/вывода, что могло сильно повлиять на производительность приложений, интенсивных в этом отношении.
В 1956 году IBM представила технологию под названием RAMAC - это были первые накопители на сменных магнитных дисках для компьютеров. Запоминающие устройства RAMAC позволяли быстро считывать данные с любого места на диске и могли использоваться не только с компьютером 701, но и с другими моделями IBM, включая 650, о которой мы расскажем чуть позже. Как вы уже поняли, эта технология положила начало жёстким дискам, которые сейчас используются повсеместно.
Компания IBM выпустила 19 701 экземпляров модели 701. Это меньше, чем количество выпущенных UNIVAC, но всё равно достаточно, чтобы Remington Rand не была доминирующей компанией на этом рынке. Стоимость IBM 701 не позволяла этому компьютеру проникнуть в массы: 701 обходился пользователю в более чем $16 000 в месяц. Кроме того, как уже говорилось, компания IBM предлагала не только 701, был ещё и 650.
650 Magnetic Drum Data Processing Machine
Хотя самым непосредственным ответом IBM на выпуск UNIVAC был компьютер 701 (а позднее 702), компания работала так же над low-end машиной под названием 650 Magnetic Drum Data Processing Machine (она была так названа потому, что использовала вращающийся барабан со скоростью вращения 12 500 оборотов в минуту, который мог хранить 2500 десятизначных символов). 650 Magnetic Drum Data Processing Machine позиционировалась между большими мейнфреймами, такими как 701 и UNIVAC, и перфокарточными машинами, используемыми в то время (кстати, последние по-прежнему доминировали на рынке).
В то время как модель 701 вызывала восхищение, 650 приносила деньги и гораздо больше способствовала тому, чтобы компания IBM заняла положение не последнего игрока на рынке компьютерной индустрии. Стоимостью $3250 в месяц (тогда IBM не продавала компьютеры, а только сдавала их в аренду), компьютер 650 был гораздо дешевле, чем 701 и UNIVAC, но всё равно обходился значительно дороже, чем перфокарточные машины, распространённые в то время. В общей сложности было собрано и сдано в аренду более 2000 машин 650. Хотя эта цифра значительно превышала число 701 и UNIVAC, это были мелочи по сравнению с количеством перфокарточных счётных машин, которые IBM продала за тот же период. Несмотря на то, что по компьютерным стандартам модель 650 была очень надёжной, она по-прежнему использовала электровакуумные лампы и, следовательно, была, по сути, менее надёжна, чем электромеханические счётные машины IBM. Кроме того, IBM 650 стоила значительно дороже. Наконец, периферия к этой машине была в лучшем случае среднего качества. Поэтому вплоть до конца 1950-х годов самой распространённой машиной IBM была перфокарточная Accounting Machine 407.
Чтобы "свергнуть" IBM Accounting Machine 407, были нужны большие перемены. Компьютеру нужна была лучшая периферия, большая надёжность и скорость, а стоимость при этом должны была снизиться. Далее мы расскажем не о конкретной машине, которая заставила 407, наконец, уйти в прошлое, а о многочисленных технологиях, которые были разработаны для создания такой машины.
![Отзывы об истории мейнфреймов в Клубе экспертов THG [ 25 отзывов]](/forum/images/icons/icon5.gif){kind=icon}
