ENIAC a constat din 42 de blocuri cu o dimensiune de aproximativ 2,75-0,7-0,3 m, în care au fost amplasate 30 de dispozitive (unități) separate: sistem de alimentare; dispozitiv pentru pornirea și oprirea mașinii; generator de ceas (unitate de ciclism); dispozitivul central de programare este o placă de corecție (câmp de compunere), ale cărei prize individuale sunt conectate prin mufe; 20 de registre de acumulator, care au jucat rolul de RAM și dispozitiv de adăugare (scădere); multiplicator; dispozitiv de diviziune/rădăcină pătrată; trei tabele de funcții înlocuibile; un dispozitiv tampon releu care comunica între mașină și cititorul de carduri perforate; așa-numitul programator principal („programator de control”) și alții.

Dispozitivele au fost conectate între ele prin două grupuri de cabluri coaxiale cu 11 fire. Un set de cabluri a format o coloană vertebrală digitală care transporta șiruri de impulsuri reprezentând date numerice. Un conductor separat (miez) în cablu corespundea unei zecimale (plus miezul semnului numeric), iar valoarea cifrei transmise a fost egală cu numărul de impulsuri care trec prin acest conductor. Al doilea grup de cabluri era linia de program și transmitea impulsuri care controlau succesiunea operațiilor în diverse dispozitive, în funcție de setările mufelor de pe placa de corecție. Fiecare conductor din cablu era o linie de program independentă (canal de program) și transporta un semnal de control specific de la generatorul de ceas (TG).

Calculator ENIAC-2

ENIAC era o mașină sincronă: TG, ale cărui impulsuri erau transmise continuu și simultan către toate dispozitivele mașinii, și-a coordonat acțiunile. Generatorul a funcționat la o frecvență de 100 kHz și la fiecare 200 μs producea un set de impulsuri, a căror durată era de aproximativ 2 μs, iar intervalul de timp dintre ele era de 10 μs. Primul dintre aceste impulsuri a fost numit pulsul de programare centrală (CPP) și a specificat începutul și sfârșitul operațiunilor mașinii (un dispozitiv separat, după ce și-a încheiat funcționarea inerentă, a transmis CPP ca impuls de program de ieșire către un alt dispozitiv, inițiind funcționarea acestuia). Ciclul principal al mașinii a fost egal cu timpul unei adăugări, care a durat 200 μs (adică s-au efectuat 5000 de adăugiri pe secundă). Timpul de execuție pentru operațiile aritmetice rămase a fost un ciclu de adunare întregi.

Impulsurile de program trimise simultan, fiecare având propriul său scop, au făcut posibilă paralelizarea execuției operațiilor într-o oarecare măsură: de exemplu, un acumulator a efectuat adăugare, altul a primit date din tabelul de funcții, al treilea a transmis date la perforare etc. . (desigur, cu condiția ca rezultatul calculului stocat în acumulator să nu fie necesar pentru următoarea operație aritmetică).

Principalele circuite electronice ale mașinii au fost flip-flops, celule „și”, care acționau ca întrerupătoare și celule „sau”, concepute pentru a combina impulsuri provenind din diferite surse într-o singură ieșire. Zece flip-flops au fost conectate într-un inel pentru a forma un numărător zecimal (decadal), care a îndeplinit același rol ca roata de numărare în mașinile de adunare mecanice (necesitând astfel 20 de triode pentru a reprezenta o cifră zecimală). Zece astfel de inele plus un declanșator pentru reprezentarea semnului unui număr constituiau un registru de stocare (în ENIAC erau 20). Fiecare dintre registre era echipat cu un circuit pentru transferul zecilor și era un acumulator, adică era folosit nu numai ca memorie, ci și ca sumator-scădere. Aceste operații au fost efectuate prin numărarea impulsurilor care soseau la intrarea contoarelor.

Operația de înmulțire a fost efectuată într-un dispozitiv de înmulțire (multiplicator) de mare viteză. A folosit patru baterii și o tabelă de înmulțire 9-9 încorporată realizată pe o matrice rezistivă (în cazurile în care a fost necesar să se obțină un produs pe 20 de biți s-au folosit șase baterii). Două acumulatoare au fost folosite pentru a stoca operanzi, două au fost folosite pentru a stoca produse private. Atunci când la intrările matricei au apărut impulsuri corespunzătoare unui bit al multiplicandului și unui bit al multiplicatorului, aceasta a generat impulsuri reprezentând produsul lor parțial. Cifrele unităților acestui produs au fost trimise la un acumulator, cifrele zecilor la altul. După finalizarea înmulțirii cu următoarea cifră a multiplicatorului, aceasta a fost deplasată cu o cifră la stânga și înmulțirea a fost efectuată din nou. Când toate cifrele a două numere de 10 biți au fost înmulțite, unul dintre acumulatori a adăugat produsele coeficientului acumulat (metoda de împărțire a acestor produse în părți „unitate” și „zecimală” a fost, prin urmare, aceeași ca și în Harvard Mark I - vezi Fig. „Colosul electromecanic” Întregul proces de înmulțire a două numere de 10 biți a durat 2,8 ms în ENIAC (sau 357 de înmulțiri pe secundă).

Dispozitivul pentru împărțirea și extragerea rădăcinilor pătrate a mai fost format din patru acumulatori: primul conținea dividendul (sau expresia radicală), al doilea conținea divizorul (sau rădăcina pătrată dublată), al treilea conținea coeficientul, iar al patrulea acumulator era folosit pentru efectuează operația de schimbare. În timpul împărțirii, divizorul a fost scăzut din dividend până când diferența a devenit negativă. După aceasta, procesul a fost întrerupt, restul dividendului a fost trimis la al patrulea acumulator pentru a fi deplasat cu o poziție la stânga și apoi a revenit la primul acumulator și a fost însumat cu divizorul până când suma a devenit pozitivă. În acest caz, fie +1, fie -1 a fost trimis la bitul corespunzător al acumulatorului de coeficient (în funcție de dacă divizorul a fost adăugat sau scăzut). Procesul de extracție a rădăcinii a fost efectuat într-un mod similar. Funcționând cu numere de 10 biți, ENIAC a efectuat 40 de operații de divizare și 3 operațiuni de extragere a rădăcinilor pe secundă.

Tabelele de funcții au folosit, de asemenea, matrici rezistive și seturi de comutatoare care ar putea fi utilizate pentru a seta 12 cifre și 2 semne pentru fiecare dintre cele 104 argumente independente. Inițial, tabelele de funcții au fost concepute pentru a stoca valorile funcției, dar apoi au început să fie folosite pentru a stoca constantele necesare calculelor. La rezolvarea oricărei probleme, doar un tabel era conectat la ENIAC, în timp ce celelalte două erau pregătite de operatori pentru a rezolva următoarele probleme (idee împrumutată din proiectarea tabulatoarelor IBM).

Datele inițiale au fost introduse în aparat din carduri perforate. Pentru aceasta a fost folosit un dispozitiv de citire standard IBM, deoarece viteza de citire (aproximativ 2 numere pe secundă) era de multe ori mai mică decât viteza operațiunilor aritmetice, pentru a preveni ca bateriile să rămână inactiv în timpul introducerii datelor, dezvoltatorii au completat mașina cu. un buffer format din 1500 de relee telefonice (a fost dezvoltat de Samuel Williams, unul dintre designerii mașinilor Bell Labs). impulsuri echivalente cu acest număr, iar după ce a primit CPP-ul de la ENIAC, a trimis date în baterii. Buffer-ul a primit și rezultatele calculelor de la baterii, eliberându-i pe aceștia din urmă să-și efectueze operațiunile inerente și a trimis datele primite la perforarea finală sau (pentru tipărire) la tabulator. În plus, emițătorul constant transforma numerele negative reprezentate de complementul zecimal în formă obișnuită și avea un set de comutatoare pe panoul frontal prin care o serie de constante puteau fi introduse în mașină.

Desigur, creatorii ENIAC au furnizat un set de măsuri pentru diagnosticarea dispozitivelor individuale ale mașinii. Una dintre ele a fost aplicarea unui singur impuls de la un generator de ceas la baterii, ceea ce a făcut posibilă determinarea unui declanșator eșuat (prin strălucirea caracteristică. de becuri de neon conectate la baterii). Un alt tip de diagnosticare a fost o rulare pas cu pas a programului de testare.

Programarea mașinii - dezvoltatorii au numit acest proces „înființare” - a fost efectuată de un grup de șapte tinere matematiciene (printre ele se numărau și soțiile lui Mauchly, Burks și Goldstein). S-a realizat în felul următor. În primul rând, folosind o placă de corecție și mufe, dispozitivele care ar fi trebuit să fie implicate în rezolvarea unei anumite probleme au fost conectate între ele. În al doilea rând, așa-numitele comutatoare transceiver, situate pe panoul frontal al fiecăruia dintre aceste dispozitive, au fost setate în poziția „pornit” și au format circuite locale de control al programului. Poziția de pornire a comutatoarelor a permis dispozitivului să-și efectueze acțiunile după sosirea unui impuls de program de la TG. În plus, pe panoul dispozitivului a fost instalat un comutator cu pas cu mai mulți poli, ceea ce a făcut posibilă repetarea acelorași operațiuni de mai multe ori (de până la nouă ori la rând).

Pentru a organiza un anumit număr de cicluri de iterație, conectați secvențe individuale de calcule într-un singur circuit, modificați ordinea de execuție a acestor secvențe folosind comanda de salt condiționat, un dispozitiv a fost introdus în mașină, numit de către autori programator principal și care conține zece contoare de pași pe 6 biți conectate la mai multe contoare de decenii.

Acțiunea descrisă mai sus a fost precedată de documente îndelungate. Folosind tabelul de configurare, a fost descrisă în detaliu succesiunea operațiilor necesare pentru a rezolva o problemă specifică. Tabelul avea 27 de coloane (una pentru fiecare acumulator și tabelele de funcții, pentru programatorul de control, transmițătorul constant etc.) și conținea o secvență de timp a setărilor programului, impulsuri de intrare și ieșire pentru fiecare operațiune. Programarea mașinii a fost așadar un proces intensiv de muncă și de timp (uneori dura zile sau chiar săptămâni). Orice „instalare” a mașinii și-a schimbat configurația și a transformat-o într-un dispozitiv specializat pentru rezolvarea unei sarcini specifice, iar „programul” a devenit o parte internă, integrantă a ENIAC Acesta a fost, desigur, un dezavantaj în comparație cu mașinile electromecanice controlat cu benzi perforate.

Militarii au primit ceea ce au vrut? Așa cred. Pe o mașină de calcul desktop, calcularea traiectoriei de zbor a unui proiectil de 60 de secunde a durat 20 de ore, un analizor diferențial a făcut posibilă obținerea aceluiași rezultat (aproximativ) în 15 minute, în timp ce ENIAC a necesitat doar 30 de secunde - jumătate din timpul de zbor.

Pe tot parcursul anului 1946, mașina a rămas la școala Moore. Deși războiul s-a încheiat, ENIAC a continuat să fie folosit în scopuri militare - în calcularea tabelelor de tragere și a calculelor care trebuiau să confirme posibilitatea creării unei bombe cu hidrogen (mașina a îndeplinit cu succes această sarcină, care a necesitat procesarea a aproximativ un milion de cărți perforate). Cu toate acestea, ea nu a neglijat sarcinile pașnice. ENIAC a fost transferat la Aberdeen la începutul anului 1947 și a fost readus în funcțiune în august. Lucrările ei ulterioare au inclus rezolvarea problemelor pentru meteorologi și fizicieni care au studiat razele cosmice și au studiat propagarea undelor de șoc etc.

Principala problemă de inginerie cu care se confruntă creatorii și utilizatorii ENIAC a fost problema defecțiunilor frecvente ale tuburilor electronice. Istoricii de mai târziu au calculat că cu aproape 17,5 mii de tuburi, care la acea vreme nu erau foarte fiabile și funcționau simultan la 100 kHz, în fiecare secundă acolo. au fost 1,7 miliarde de situații în care cel puțin unul dintre ei a „zburat”, ceea ce a dus la o funcționare defectuoasă a întregului colos Să ne amintim că la acea vreme nici în inginerie radio, nici în radare și dispozitive de decodare6 nu era o astfel de „. „abundența” nu a fost nici măcar aproape, iar mulți oponenți Mauchly-Eckert s-au îndoit că ENIAC ar putea dura chiar și câteva ore fără defecțiuni (în ciuda faptului că componentele electronice destinate mașinii au fost testate cu atenție și o atenție specială a fost acordată). plătit la calitatea lipirii).

Primii ani de funcționare a mașinii aproape au confirmat îndoielile scepticilor (în 1946, timpul mediu dintre defecțiuni ale ENIAC era de 5,6 ore). Ulterior, situația s-a îmbunătățit oarecum, în primul rând datorită faptului că, la sfatul inginerilor din corporația RCA, tensiunea de alimentare a lămpilor a fost făcută mai mică decât standardul recomandat de cărțile de referință, iar lămpile au fost „antrenate” pentru un mult timp înainte de a fi instalat în mașină. În plus, inginerii operatori au stabilit că cele mai răspândite defecțiuni ale lămpilor apar atunci când ENIAC este pornit și stins (ceea ce este destul de explicabil prin procesele fizice care au loc în modul tranzitoriu). Prin urmare, o modalitate radicală, deși costisitoare de a crește fiabilitatea mașinii: nu o opriți niciodată în urma lui, a fost posibil să se realizeze că ENIAC a funcționat fără defecțiuni timp de câțiva ani (mașina a funcționat un timp record - 116 ore la rând în 1954).

O altă sursă de dureri de cap pentru operatori, care a fost influența instabilității tensiunii rețelei industriale asupra funcționării unităților electronice, a fost eliminată în 1950, când mașina a început să fie alimentată de la un sistem autonom de motor-generator (M-20 sovietic, creat mult mai târziu, a fost alimentat și acolo unde a lucrat autorul).

Inginerii și programatorii de la Laboratorul Aberdeen au făcut alte modificări utile la ENIAC. De exemplu, în 1951, a fost dezvoltat un dispozitiv electronic pentru preluarea informațiilor din tabelele de funcții; în anul următor, în mașină a fost introdus un dispozitiv de schimbare a vitezei mari, ceea ce a redus semnificativ timpul necesar pentru efectuarea operațiunilor de divizare și rădăcină pătrată; în cele din urmă, în iulie 1953, în mașină a fost construită o memorie cu miez de ferită de 100 de cuvinte dezvoltată de Burroughs Corp.

Dar poate cea mai importantă inovație a fost o modificare a procesului de programare propusă în 1947 de John von Neumann și implementată în anul următor de angajatul BRL Dr. Richard H. Clippinger (1914-2003). A fost fabricată o unitate electronică care, în timpul ciclului de adăugare, a convertit unul dintre șase duzini de numere cu două cifre instalate pe tabelul de funcții în numărul corespunzător de impulsuri CPP, care au fost trimise de-a lungul autostrăzii software și a inițiat execuția uneia dintre cele 60 de comenzi. . Datorită acestei inovații, nu a fost nevoie de seturi de prize pe placa de corecție, ceea ce a redus semnificativ (până la câteva ore) timpul de programare și, în plus, a simplificat testarea oricărui dispozitiv de mașină. Astfel, fiecare tabel de funcții s-a transformat într-un dispozitiv de memorie doar pentru citire de capacitate mică, iar ENIAC a devenit o mașină secvențială cu un program stocat intern. În același timp, însă, a fost lipsit de capacitatea de a executa mai mulți pași de program în paralel, iar performanța sa a scăzut de aproximativ șase ori. Ulterior, Eckert a scris că el și Mauchly și-au asumat posibilitatea unei astfel de modificări deja în stadiul inițial de proiectare a mașinii (ceea ce este confirmat de același număr de nuclee de cabluri „digitale” și „software”).

Primul computer universal a funcționat un total de 80.223 de ore și și-a încheiat viața pe 2 octombrie 1955 la ora 23:15. Soarta principalilor săi „constructori” nu a fost ușoară.

Mauchly și Eckert credeau că dreptul de autor asupra mașinii le aparține, deoarece niciunul dintre directorii MSEE nu a luat parte la implementarea „Proiectului PX”. Așa că au abordat președintele universității pentru permisiunea de a solicita un brevet în nume propriu. Președintele a fost de acord, dar cu condiția ca textul cererii să spună: „Autorii vor acorda guvernului SUA și universității o licență fără drepturi de autor pentru a produce astfel de mașini în scopuri necomerciale”. Mauchly și Eckert au refuzat să facă modificări textului deja pregătit și au părăsit universitatea la 31 martie 1946 pentru a-și organiza propria companie (despre care va fi discutată într-un articol viitor).

Au primit un brevet pentru ENIAC (Nr. 3120606 din 26 iunie 1947) împreună cu mai mulți membri ai echipei lor, dar nenorocirile lor nu s-au încheiat aici.

La treizeci de ani de la începutul lucrărilor la mașină, pe 19 octombrie 1973, judecătorul federal Earl Richard Larsen a pronunțat la Tribunalul Districtual Minneapolis după 135 de zile de deliberări: „Eckert și Mauchly nu au inventat mai întâi un computer digital electronic automat, ci au extras esența conceptul din invenție.” Dr. John Vincent Atanasoff”.

A avut Larsen vreun motiv să ia o decizie atât de surprinzătoare pentru lumea computerelor? Mai multe despre asta în următorul articol.

Note

Fondată în 1923 și numit după producătorul de cabluri Alfred Fitler Moore, care a donat o clădire separată Facultății de Inginerie Electrică.

În 2004, un cip de 0,5 metri pătrați. mm a oferit aceleași performanțe ca ENIAC.

Problema paralelizării programelor a fost rezolvată pe deplin mulți ani mai târziu.

Scăderea a fost efectuată ca adunare cu adunare zecimală.

La sfârșitul anului 1943, în Marea Britanie a fost pusă în funcțiune mașina de calcul și logică Colossus, menită să descifreze interceptările radio ale mesajelor de la forțele armate fasciste. Aparatul conținea 1.500 de tuburi cu vid, dar informațiile despre acesta au fost desecretizate abia în anii 1970.

Trebuie remarcat faptul că, datorită vitezei sale, ENIAC a putut efectua într-o oră un volum de calcule pe care o mașină releu precum Bell’s Model V l-ar putea gestiona în 15 zile de funcționare continuă.

Din seria de articole de Yu Polunov „Mașini istorice”.
Articolul a fost publicat în PCWeek/RE Nr. 13 din 19 aprilie 2006.

computer ENIAC

14 februarie 1946 - ziua de naștere a primului computer ENIAC, predecesorul computerelor moderne.

„... Odată cu apariția utilizării zilnice a calculelor complexe, viteza de execuție a acestora a devenit de o importanță capitală într-un grad foarte mare, iar în prezent nu există pe piață un computer electronic capabil să răspundă cererii pentru aplicație. a metodelor de calcul.” — Din brevetul ENIAC (US # 3120606) depus la 26 iunie 1947.

În 1946 John Mauchly și John Eckert Presper dezvoltat ENIAC I(Electrical Numerical Integrator And Calculator - integrator digital și calculator). Armata SUA și-a finanțat cercetarea. La acea vreme, Armata avea nevoie de un computer pentru a calcula tabelele de tragere de artilerie, calculând parametrii utilizați pentru multe arme în diferite condiții pentru a asigura precizia tragerii țintei.

Laboratorul de Cercetare Balistică (BRL, de asemenea o ramură a diviziei Departamentului de Apărare al SUA responsabilă cu calculul tabelelor) a auzit despre cercetările lui John Mauchly la Universitatea de Inginerie Electrică, care era situată în Pennsylvania. John Mauchly a creat anterior mai multe computere, unele cu mici motoare electrice în interior. El a început să proiecteze (în 1942) computere îmbunătățite folosind tuburi vidate pentru a accelera calculele.

La 31 mai 1943, o comisie militară a început să lucreze la un nou computer, cu John Mauchly ca consultant șef și John Eckert Presper ca inginer șef.

Eckert era student absolvent și a studiat la universitatea unde lucra John Mauchly. S-au întâlnit în 1943. Eckert a fost recrutat în echipa de dezvoltare ENIAC, care urma să o dezvolte în 18 luni cu un buget de 500.000 USD. Până atunci războiul se terminase. S-a presupus că ENIAC va face și calcule în dezvoltarea bombei cu hidrogen, va efectua prognoze meteo, va fi folosit în calcule aerodinamice și va fi folosit ca senzor de numere aleatorii. De asemenea, trebuie remarcat faptul că cercetările privind ENIAC au condus la multe îmbunătățiri în proiectarea tubului vidat.

Ce era în interiorul ENIAC?

Calculatorul ENIAC conținea 17.468 de tuburi de vid, împreună cu 70.000 de rezistențe, 10.000 de condensatoare, 1.500 de relee, 6.000 de întrerupătoare manuale și 5 milioane de îmbinări de lipit. Acoperă 1.800 de picioare pătrați (167 de metri pătrați) de spațiu de locuit, cântărea 30 de tone și consuma 160 de kilowați de electricitate. A existat chiar și un zvon că pornirea ENIAC a provocat o cădere de tensiune în Philadelphia, care de atunci a devenit un mit urban.

Într-o secundă, ENIAC (de o mie de ori mai rapid decât orice alt computer la acel moment) putea efectua 5.000 de adunări, 357 de înmulțiri sau 38 de împărțiri. Utilizarea tuburilor de vid în loc de întrerupătoare și relee a crescut viteza mașinii, dar a crescut timpul petrecut pentru reprogramarea și întreținerea acesteia.

Când a început să lucreze la primul computer complet electronic adecvat utilizării practice, John Presper Eckert avea doar 24 de ani. Apropo, el a fost unul dintre inginerii de frunte ai proiectului și unul dintre puținii care au lucrat la ENIAC cu normă întreagă. Eckert a spus că în total aproximativ 50 de persoane au lucrat la ENIAC, dintre care 12 erau ingineri și reprezentanți ai zonelor tehnice John William Mauchly, un alt „co-fondator” celebru al ENIAC, a combinat această activitate cu alte proiecte.

Ne-am obișnuit să ne gândim că, la 24 de ani, cei mai mulți tineri tocmai își termină studiile la universitate și, cu siguranță, nu primesc un rol principal într-un proiect important și urgent care este supravegheat de departamentul militar. Eckert însuși a spus că, în ciuda vârstei sale destul de fragede, a fost bine pregătit pentru această muncă:

Eckert a spus că un fel de „școală” care l-a ajutat să înceapă să lucreze la un computer a fost pasiunea lui pentru inginerie electrică. Eckert s-a născut în Philadelphia, în tinerețe cunoscută sub numele de Vacuum Tube Valley, unde au fost realizate inițial majoritatea radiourilor și televizoarelor produse în Statele Unite. Nu este de mirare că, în adolescență, Eckert a lucrat la un simplu proiect de televiziune în laboratorul lui Farnsworth (s-a alăturat Clubului Inginerilor din Philadelphia) și, când era puțin mai în vârstă, a lucrat la probleme cu radarul.

Eckert a brevetat prima sa dezvoltare la vârsta de 21 de ani și ulterior (atât înainte, cât și după ENIAC) a lucrat la zeci de invenții. Cu toate acestea, în ciuda tuturor acestor lucruri, el nu crede că fără el crearea unui computer ar fi fost imposibilă:

Fiecare inventator își face munca pe baza rezultatelor muncii altor oameni de știință. Și dacă nu aș fi construit ENIAC, altcineva ar fi făcut-o. Tot ce face inventatorul este să accelereze procesul.

Mituri și realitate

Desigur, în zorii anilor '50, nimeni nu și-ar fi putut imagina că computerele moderne vor încăpea literalmente în palma lor. Eckert își amintește: John Mauchly credea că întreaga lume nu ar avea nevoie de mai mult de șase computere. Acest lucru nu este surprinzător - în stare de funcționare, ENIAC a ocupat o suprafață de aproximativ 1800 de metri pătrați [aprox. 167 mp] și cântărea 27 de tone.

ENIAC avea puțin sub 18.000 de tuburi vidate. Conform amintirilor lui Eckert, proiectul avea toate lămpile pe care furnizorii le puteau furniza. Dezvoltatorii au folosit 10 tipuri de lămpi, „deși [tehnic] patru tipuri ar fi fost suficiente” - pur și simplu nu erau suficiente în total.

Acest lucru a fost făcut în speranța de a reduce astfel probabilitatea defecțiunii. Teoretic, ENIAC a avut un număr mare de puncte de defecțiune (1,8 miliarde de moduri de defecțiune pe secundă), ceea ce a făcut ca ideea de utilizare practică a computerului să pară incredibilă pentru mulți. Cu toate acestea, ENIAC nu s-a defectat foarte des - doar o dată la 20 de ore.

Datorită faptului că mașina folosea pur și simplu un număr imens de lămpi (și era o invenție fără precedent la acea vreme), diverse mituri și zvonuri au circulat constant în jurul ENIAC. De exemplu, o poveste populară este că un ENIAC funcțional a stins luminile în toată Philadelphia - Eckert a negat-o într-un interviu. Ei mai spun că cineva trebuia să alerge în jurul mașinii cu o cutie de lămpi și să schimbe o lampă la fiecare câteva minute. Acesta este un alt mit.

Mulți pur și simplu nu credeau în capacitățile unui computer complet electronic - de unde și mitul că ar putea efectua doar operații aritmetice primitive. Cu toate acestea, acest lucru nu ar fi suficient pentru a accelera radical compilarea tabelelor de fotografiere - de fapt, ENIAC ar putea rezolva ecuații diferențiale de ordinul doi. Exact aceeași ficțiune este atitudinea exagerată de respect față de computer - Eckert, în interviul său, neagă categoric presupusul „fapt” că armata a salutat mașina.

Potrivit lui John Eckert, rolul lui John von Neumann în dezvoltarea ENIAC este, de asemenea, foarte exagerat. Cu toate acestea, lucruri amuzante s-au întâmplat în istoria ENIAC. De exemplu, Eckert numește „testul șoarecelui” adevărul pur:

Știam că șoarecii vor mesteca izolația de pe fire, așa că am luat toate mostrele de sârmă pe care le-am găsit și le-am pus într-o cușcă pentru șoareci pentru a vedea ce izolație nu vor mânca. Am folosit doar fire care au trecut testul mouse-ului.

Ce s-a întâmplat după

ENIAC a devenit fondatorul unui întreg trend în IT. În raport cu computerele de astăzi, acesta ocupă aproximativ același loc ca și becul lui Edison lămpilor moderne.

În ciuda importanței sale pentru sarcinile militare de la începutul Războiului Rece și pentru dezvoltarea întregii industrii de tehnologie a informației, ENIAC după încheierea activității sale (calculatorul ar fi fost oprit la 2 octombrie 1955) a avut o soartă de neinvidiat. Un computer cu valoare istorică a putrezit efectiv în depozitele militare.

40 de panouri de computer, cântărind aproape 390 de kilograme fiecare, au fost împărțite după oprirea sa ceremonială. Unele dintre panouri au ajuns în mâinile universităților: unul a fost donat Universității din Michigan, iar încă câteva au fost achiziționate de Instituția Smithsonian. Cu toate acestea, panourile rămase au fost pur și simplu trimise la depozite - sistemul de înregistrări din unele dintre ele nu a fost ținut suficient de atent, au trecut ani, iar noua conducere, venind la lucru, nu a mai bănuit că grămada de metal din cutare sau cutare hangar avea orice valoare.

Căutarea a ceea ce a mai rămas din ENIAC a fost întreprinsă de echipa miliardarului Ross Perot când a decis să găsească rarități din lumea tehnologiei pentru a-și decora biroul. S-a dovedit că unele dintre panouri au fost odată transportate de la locul de testare din Aberdeen (Maryland) la Fort Sill din Oklahoma la muzeul de artilerie militară de câmp.

Curatorul muzeului a fost șocat să afle că muzeul a găzduit cea mai mare unitate ENIAC din lume - un total de nouă panouri, toate acestea fiind depozitate în cutii de lemn nemarcate care nu fuseseră deschise de mulți ani. Oficialii Fort Sill au spus că nu știu cum au ajuns cu aproape un sfert din computerul ENIAC.

Fort Sill a fost de acord să dea panourilor Pero în schimbul unei promisiuni că rămășițele ENIAC vor fi restaurate, cel puțin extern. Imediat a devenit clar pentru inginerii care s-au apucat de treabă că va fi imposibil să aducă computerul în stare de funcționare, fie doar pentru că ar fi nevoie de toate cele 40 de panouri, ca să nu mai vorbim de toate celelalte componente și s-ar pierde cunoștințele. Prin urmare, ei s-au confruntat cu o sarcină mai simplă: să facă ceea ce a mai rămas din ENIAC cel puțin superficial similar cu computerul epocă din perioada lui de glorie.

Panourile au fost curățate de praf și rugină, sablate și revopsite, după care lămpile noi au fost lipite cu grijă (pentru aspect, desigur). De ceva timp, panourile actualizate au fost în biroul Perot Systems, dar după fuziunea sa cu Dell, conducerea a decis să returneze unitățile ENIAC restaurate la Muzeul Fort Sill. Din păcate, a rămas doar carcasa din fosta măreție a acestui computer - și nici măcar aceasta nu este complet conservată.

Personalul lui Ross Perot compară ENIAC cu Arca legământului din filmul Indiana Jones - a fost și el complet pierdut, în ciuda importanței sale, pentru că muzeele și depozitele militare nici măcar nu bănuiau ce fusese depozitat în depozitele lor atâția ani. Cu toate acestea, în urmă cu câțiva ani, Dell încă vorbea despre încercarea de a găsi panourile ENIAC rămase care nu se prăbușiseră complet - nu putem decât să sperăm că ele mai există.

P.S. Mai multe despre cum îmbunătățim experiența furnizorului de infrastructură virtuală

computer de prima generatie. ENIAC

Începând din 1943, un grup de specialiști condus de Howard Aiken, J. Mauchly și P. Eckert în SUA a început să proiecteze un computer bazat pe tuburi vidate, mai degrabă decât pe relee electromagnetice. Această mașină se numea ENIAC (Electronic Numeral Integrator And Computer) și a funcționat de o mie de ori mai rapid decât Mark-1. ENIAC conținea 18 mii de tuburi vidate, cântărea 30 de tone și consuma 150 de kilowați de putere. ENIAC avea și un dezavantaj semnificativ - era controlat cu ajutorul unui panou de corecție, nu avea memorie și pentru a seta un program a durat câteva ore sau chiar zile pentru a conecta firele în mod corect. Cel mai rău dintre toate neajunsurile a fost nefiabilitatea îngrozitoare a computerului, deoarece aproximativ o duzină de tuburi cu vid au reușit să eșueze într-o zi de funcționare.

Pentru a simplifica procesul de setare a programelor, Mauchly și Eckert au început să proiecteze o nouă mașină care ar putea stoca un program în memoria sa. În 1945, în lucrare a fost implicat celebrul matematician John von Neumann, care a pregătit un raport despre această mașină. În acest raport, von Neumann a formulat clar și simplu principiile generale de funcționare a dispozitivelor de calcul universale, i.e. calculatoare. Aceasta a fost prima mașină operațională construită pe tuburi vidate și a fost dată oficial în funcțiune pe 15 februarie 1946. Au încercat să folosească această mașină pentru a rezolva unele probleme pregătite de von Neumann și legate de proiectul bombei atomice. Apoi a fost transportată la Aberdeen Proving Ground, unde a funcționat până în 1955.

ENIAC a devenit primul reprezentant al primei generații de calculatoare. Orice clasificare este condiționată, dar majoritatea experților au fost de acord că generațiile ar trebui să fie distinse în funcție de baza elementară pe care sunt construite mașinile. Astfel, prima generație pare să fie mașini cu tuburi.

Aproape toate recomandările lui von Neumann au fost ulterior utilizate în mașinile primelor trei generații, totalitatea lor a fost numită „arhitectura von Neumann”. Primul computer care a întruchipat principiile lui von Neumann a fost construit în 1949 de către cercetătorul englez Maurice Wilkes. De atunci, computerele au devenit mult mai puternice, dar marea majoritate a acestora sunt realizate în conformitate cu principiile pe care John von Neumann le-a subliniat în raportul său din 1945.

Mașinile noi din prima generație s-au înlocuit destul de repede. În 1951, a început să funcționeze primul computer electronic sovietic MESM, cu o suprafață de aproximativ 50 de metri pătrați. MESM avea 2 tipuri de memorie: memorie cu acces aleatoriu, sub forma a 4 panouri de 3 metri inaltime si 1 metru latime; și memorie pe termen lung sub forma unui tambur magnetic cu o capacitate de 5000 de numere.

În total, MESM avea 6.000 de tuburi de vid și a fost posibil să se lucreze cu ele numai după 1,5-2 ore de la pornirea mașinii. Introducerea datelor a fost efectuată folosind bandă magnetică, iar ieșirea a fost efectuată folosind un dispozitiv de imprimare digitală cuplat la memorie. MESM putea efectua 50 de operații matematice pe secundă, stoca 31 de numere și 63 de comenzi în RAM (au fost 12 comenzi diferite în total) și consuma energie egală cu 25 de kilowați.

În 1952 s-a născut mașina americană EDWAC. De remarcat, de asemenea, computerul englez EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator), construit mai devreme, în 1949, - prima mașină cu un program stocat. În 1952, designerii sovietici au pus în funcțiune BESM, cea mai rapidă mașină din Europa, iar în anul următor, Strela, prima mașină de producție de înaltă clasă din Europa, a început să funcționeze în URSS.

Dintre creatorii de mașini autohtone trebuie menționate mai întâi numele S.A. Lebedeva, B.Ya. Bazilevski, I.S. Bruka, B.I. Rameeva, V.A. Melnikova, M.A. Kartseva, A.N. Myamlina. În anii 50, au apărut alte computere: „Ural”, M-2, M-3, BESM-2, „Minsk-1” - care au întruchipat soluții de inginerie din ce în ce mai progresive.

Prima generație de computere, aceste computere dure și lente, au fost pionierii tehnologiei informatice. Au dispărut rapid de pe scenă, deoarece nu au găsit o aplicație comercială largă din cauza lipsei de încredere, a costurilor ridicate și a dificultății de programare.

Timp de citire: 6 minute. Vizualizari 182 Publicat 23.02.2018

Istoria creării unui computer modern nici măcar nu se întoarce cu o sută de ani, deși primele încercări de a ușura numărarea au fost făcute de om în anul 3000 î.Hr. în Babilonul antic. Cu toate acestea, astăzi nu fiecare utilizator știe cum arăta. Este de remarcat faptul că avea puține în comun cu un dispozitiv personal modern.

Excursie în istorie

Deși primul computer nu a fost prezentat publicului până la sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial, lucrările la acesta au început la începutul secolului al XX-lea. Dar toate calculatoarele create înainte de ENIAC nu și-au găsit niciodată aplicație practică, cu toate acestea, au devenit și anumite etape în mișcarea progresului.

Cercetătorul și om de știință rus A. Krylov a dezvoltat prima mașină care a rezolvat ecuații diferențiale în 1912.
1927 SUA, oamenii de știință au dezvoltat primul dispozitiv analogic.
1938 Germania, Konrad Tzue a creat modelul de computer Z1. Trei ani mai târziu, același om de știință a dezvoltat următoarea versiune a computerului Z3, care era mai asemănătoare cu dispozitivele moderne decât altele.
1941 SUA, primul computer automat „Mark 1” a fost creat în baza unui contract de subcontractare cu IBM. Următoarele modele au fost create succesiv la intervale de câțiva ani: „Mark II”, „Mark III/ADEC”, „Mark IV”.
1946 SUA, prezentată publiculuiprimul computer din lume- ENIAC, care era practic aplicabil în calculele militare.
1949 Rusia, Serghei Lebedev a prezentat primul computer sovietic în desene, până în 1950, MESM a fost construit și pus în producție de masă.
1968 Rusia, A. Gorokhov a creat un proiect pentru o mașină care conține o placă de bază, un dispozitiv de intrare, o placă video și memorie.
1975 SUA, a fost creat primul computer serial Altair 8800 Dispozitivul a fost bazat pe un microprocesor Intel

După cum puteți vedea, evoluțiile nu au stat pe loc și progresul s-a mișcat cu salturi și limite. A trecut foarte puțin timp și dispozitivele masive și ridicole au fost transformate în computerele personale moderne cu care suntem familiarizați.

ENIAC- primul computer din lume

Aș dori să acord puțin mai multă atenție acestui dispozitiv. El a fost cel care a primit titlul de primul computer din lume, în ciuda faptului că unele modele fuseseră dezvoltate înainte de acesta. Acest lucru se datorează faptului că ENIAC a devenit primul computer care a găsit aplicații practice. Este de remarcat faptul că mașina a fost pusă în funcțiune în 1945 și a fost în cele din urmă deconectată de la curent în octombrie 1955. De acord, 10 ani de serviciu continuu reprezintă o perioadă considerabilă pentru primul computer care și-a găsit aplicație practică.

Cum a fost folosit computerul

Inițial primul computer din lumea fost creat pentru a calcula tabelele de tragere necesare trupelor de artilerie. Echipele de calcule nu au putut face față muncii lor, deoarece calculele au luat timp. Apoi, în 143, un proiect pentru un computer electronic a fost prezentat comisiei militare, care a fost aprobat și a început construcția activă a mașinii. Procesul a fost finalizat abia în 1945, așa că nu a fost posibilă utilizarea ENIAC în scopuri militare și a fost dus la Universitatea din Pennsylvania pentru a efectua calcule în dezvoltarea armelor termonucleare.

Modelarea matematică a devenit o sarcină dificilă pentru primul computer, astfel încât formarea modelelor a avut loc după cele mai simplificate scheme. Cu toate acestea, rezultatul dorit a fost atins și posibilitatea creării unei bombe cu hidrogen a fost dovedită cu ajutorul ENIAC. În 1947, mașina a început să fie folosită pentru calcule folosind metoda Monte Carlo.

În plus, în 1946, o problemă aerodinamică a fost rezolvată la ENIAC, fizicianul D. Hartree a analizat problema curgerii aerului în jurul aripii unei aeronave la viteze supersonice.

În 1949, Von Neumann a calculat constantele Pi șie.ENIAC a prezentat datele cu o precizie de 2 mii zecimale.

În 1950, un calcul numeric al prognozei meteo a fost făcut pe un computer, care s-a dovedit a fi destul de precis. În ciuda faptului că calculele în sine au durat mult timp.

Creatorii mașinii

Este dificil să numim singurul creator al primului computer. O echipă mare de ingineri și programatori a lucrat la ENIAC. Inițial, creatorii proiectului au fost John Mauchly și John Eckert. Mauchly era membru al facultății la Institutul Moore la acea vreme, iar Eckert a fost înscris ca student acolo. Ei au început să dezvolte o arhitectură de calculator și au prezentat proiectul computerului comisiei.

În plus, următoarele persoane au luat parte la crearea mașinii:

dezvoltarea bateriei - Jack Davey;
modul de intrare/ieșire a datelor – Harry Husky;
modul de multiplicare - Arthur Burks;
modul de diviziune și extracția rădăcinilor - Jeffrey Chuan Chu;
Programator principal – Thomas Kite Sharples;
tabele de funcții - Robert Shaw;
consultant stiintific - John von Neumann.

De asemenea, un întreg personal de programatori a lucrat la mașină.

Setările dispozitivului

După cum am spus deja mai sus,primul computer din lumeera complet diferit de dispozitivele moderne. Era o structură foarte masivă, constând din peste 17 mii de lămpi de 16 tipuri, peste 7 mii de diode de siliciu, 1,5 mii de relee, 70 de mii de rezistențe și 10 mii de condensatoare. Ca urmare, greutatea primului computer de operare a fost de 27 de tone.

Specificații:

capacitatea de memorie a dispozitivului – 20 de cuvinte;
puterea consumată de mașină este de 174 kW;
putere de calcul 5000 de operații de adăugare pe secundă. Pentru înmulțire, mașina a folosit adunări multiple, astfel încât performanța a scăzut și s-a ridicat la doar 357 de operații.
frecvența ceasului – 100 kHz;
tabulator cu carduri perforate pentru introducerea și ieșirea informațiilor.

Sistemul de numere zecimale a fost folosit pentru a efectua calcule, deși codul binar era deja cunoscut oamenilor de știință.

Este de remarcat faptul că, în timpul procesului de calcul, ENIAC a necesitat atât de multă energie electrică, încât cel mai apropiat oraș a rămas adesea fără curent pentru multe ore. Pentru a schimba algoritmul de calcul, a fost necesară reconectarea dispozitivului. Von Neumann a îmbunătățit apoi computerul și a adăugat memorie care conținea programe de calculator de bază, ceea ce a simplificat foarte mult munca programatorilor.

ENIAC a devenit un computer de generație zero. În designul său, este imposibil de ghicit condițiile prealabile pentru crearea dispozitivelor moderne. De asemenea, procesele de calcul nu au fost atât de productive pe cât și-ar fi dorit oamenii de știință. Cu toate acestea, această mașină a fost cea care a demonstrat că este posibil să se creeze un computer complet electronic și a dat impuls dezvoltării ulterioare.

Câteva detalii astăziprimul computer din lumesunt păstrate la Muzeul Național de Istorie Americană. Structura completă ocupă prea mult spațiu pentru a fi prezentată pentru revizuire. În ciuda faptului că aceasta a fost una dintre primele încercări de a crea o mașină de lucru, computerul a rămas în stare de funcționare timp de 10 ani și, la momentul creării sale, a jucat un rol uriaș și de neînlocuit în dezvoltarea tehnologiei informatice.

Ulterior, mașinile au devenit din ce în ce mai mici, iar capacitățile lor au devenit mai extinse. Primul Apple 1 a fost lansat în 1976. Și primul joc pentru computer a fost lansat în 1962. Nici acum, dezvoltarea tehnologiei informatice nu stă pe loc. Ce crezi că ne așteaptă în viitor?

Primul computer eniac. Primul computer - ENIAC