Interested Article - IBM 701

IBM 701 ( IBM 701 Electronic Data Processing Machine ; также известна как Defense Calculator ) — первая коммерческая массовая большая компьютерная система для научных вычислений корпорации IBM , работавшая на электронных лампах , и давшая начало первой серии 700/7000 больших компьютерных систем класса мейнфреймов . На момент выпуска это был один из самых высокопроизводительных компьютеров в мире, по современным понятиям вполне подходящий под определение суперкомпьютера .

История

Проект компьютера IBM 701 был создан не на пустом месте. Со времени своего основания в 1911 году у компании International Business Machines (IBM) одной из специализаций было создание больших бухгалтерских электро-механических табуляционных машин для автоматической обработки информации, записанной на перфокартах . В 1939—1944 годах по заказу ВМС США компания IBM создала свой первый электро-механический программируемый компьютер Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC) — сегодня более известный как « Гарвардский Марк I » массой около 4,5 тонны, построенный на переключателях и реле , с использованием наработок английского математика и изобретателя Чарльза Бэббиджа . Затем в 1944—1947 годах в IBM разработали обновлённый программируемый компьютер (англ.) ( (IBM SSEC), представляющий собой гибрид из электронных ламп и электромеханических реле.

И уже в процессе разработки гибридного компьютера «IBM SSEC» начался проект создания совершенно нового исключительно электролампового компьютера (англ.) ( (IBM NORC) по заказу Главного управления вооружения ВМС США , который в итоге окончательно был сдан в эксплуатацию только в 1954 году, но на тот момент явился самым мощным в мире суперкомпьютером . А разработка электро-лампового компьютера IBM 701 явилась побочным ответвлением (упрощённым вариантом) военного компьютера IBM NORC. Его разрабатывали в течение нескольких лет в лаборатории IBM в Покипси (штат Нью-Йорк ).

Система IBM 701 была спроектирована и разработана первопроходцами компьютерной инженерии (англ.) ( и (англ.) ( на основе IAS-машины , построенной в Институте перспективных исследований , в Принстоне (штат Нью-Джерси ). Многолетние разработки новой машины включали в себя не только создание нового аппаратного обеспечения , но и создание нового системного программного обеспечения , а также нового языка программирования ассемблера для этих машин. Все эти разработки держались в строгом секрете до тех пор, пока в 1951 году от правительства США не было получено разрешение на коммерческую продажу этих машин, так как в первую очередь компьютеры такой мощности использовались исключительно в военных проектах.

Примерно в это же время компания Engineering Research Associates (в дальнейшем Remington Rand ) также в строгом секрете разрабатывала свою конкурирующую компьютерную систему «Atlas II» в первую очередь по заказу ВМС США , а также для рынка научных вычислений. И в 1952 году Engineering Research Associates также получила разрешение Управления безопасности Вооружённых сил (предшественник Агентства национальной безопасности ) коммерциализировать проект компьютера «Atlas II» с условием, что несколько специализированных инструкций будут удалены из коммерческой версии, которая и получила наименование ERA/UNIVAC 1103. Компьютер UNIVAC 1103 имел много общего со своим прямым конкурентом IBM 701, хотя и имел отличия.

Впервые о выпуске новой компьютерной системы IBM 701 компания IBM официально объявила 29 апреля 1952 года , но поставки машин клиентам начались в 1953 году .

Изначально в IBM предполагали, что продадут не более пяти компьютеров, но в итоге компания IBM выпустила 19 экземпляров модели 701. Этот компьютер чаще всего предоставлялся в лизинг в среднем за 8100 $ в месяц . Продажа этой модели прекратилась 1 октября 1954 года , когда на смену ей пришла улучшенная модель IBM 704 .

Процессорная часть IBM 701 с 1071 вакуумной лампой

Ламповый логический модуль от компьютера IBM серии 700

IBM 701 был первым компьютером в серии IBM 700/7000, которая была ответственна за распространение электронных вычислений во всем мире и за доминирование корпорации IBM на рынке мейнфреймов в 1960-х и 1970-х годах, что продолжается и сегодня. IBM 700/7000 — серия самых высокопроизводительных и надёжных компьютеров IBM вплоть до появления принципиально новой серии IBM System/360 в 1964 году.

Бизнес-ориентированным собратом 701-го была модель (англ.) ( , а более дешёвым собратом общего назначения был знаменитый IBM 650 , который стал первым массовым компьютером в мире.

Архитектура

Логические цепи этого компьютера были построены на электронных лампах , а ОЗУ этих машин было построено на основе электронно-лучевых трубок Уильямса-Килберна .

Формат данных

Числа с фиксированной точкой длиной 36 или 18 бит , формат с плавающей точкой не поддерживался.
Числа с фиксированной точкой хранились в двоичном представлении со знаком.

Формат команд

Команды были одноадресные и имели длину 18 бит.

Разряд знака (1 бит) — использовался как признак размера операнда: если установлен признак отрицательного числа, происходит обращение к целому слову, иначе к половинному слову.
Код операции (5 бит) — 32 команды.
Адрес (12 бит) — 4096 адресов половинных слов.

Память расширялась с 2048 до 4096 слов.

Регистры

Регистры включали:

AC — 38-битный аккумулятор
MQ — 36-битный регистр «множителя/остатка»

Память

2048 или 4096 36-битных двоичных слов, способных содержать 6 6-битных символов.

Сравнение с UNIVAC 1103

В качестве памяти использовались не ртутные линии задержки, а 3 запоминающие электронно-лучевые трубки Уильямса . Они были более надежными, чем обычные электровакуумные лампы. Трубки Уильямса позволяли считать все биты слова за раз, в отличие от ртутных линий задержки UNIVACа, где чтение производилось бит за битом.

Процессор работал значительно быстрее, чем у UNIVACа: 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.

Накопитель на магнитной ленте IBM на 8 млн байт мог останавливаться и стартовать гораздо быстрее UNIVAC. Кроме того, он мог считывать или писать 12 500 символов в секунду. В отличие от UNIVAC с его удобными буферами памяти , процессору IBM приходилось обрабатывать все операции ввод-вывод , что могло значительно повлиять на производительность программ.

В начале 1954 года комиссия Объединенного Комитета начальников штабов США потребовала провести соревнование между UNIVAC 1103 и IBM 701 с целью решить, какая машина будет использоваться для проекта численного прогноза погоды . Испытания показали, что обе машины по скорости одинаковы с небольшим преимуществом IBM 701, но UNIVAC 1103 похвалили за очень быстрые устройства ввода-вывода .

Клиенты - пользователи компьютеров IBM 701

Всемирная штаб-квартира IBM . Нью-Йорк , штат Нью-Йорк (1952);
Лос-Аламосская лаборатория Калифорнийского университета . Лос-Аламос , Нью-Мексико (1953);
Lockheed Aircraft Company , Глендейл , Калифорния (1953);
Агентство национальной безопасности , Вашингтон , округ Колумбия (1953);
Douglas Aircraft Company. Санта-Моника , Калифорния (1953);
General Electric Company. (англ.) ( , Огайо (1953);
Convair . Форт-Уэрт , Техас (1953);
ВМС США , (англ.) ( , Калифорния (1953);
United Aircraft . Хартфорд , Коннектикут (1953);
North American Aviation . Санта-Моника , Калифорния (1953);
Rand Corporation . Санта-Моника , Калифорния (1953) ;
Boeing Corporation. Сиэтл , штат Вашингтон (1953);
Douglas Aircraft Company. (англ.) ( , Калифорния (1954);
Корпус снабжения морской авиации ВМС США . Филадельфия , Пенсильвания (1954);
Ливерморская лаборатория Калифорнийского университета . Ливермор , Калифорния (1954);
General Motors Corporation. Детройт , Мичиган (1954);
Lockheed Aircraft Company , Глендейл , Калифорния (1954);
Национальная метеорологическая служба . Вашингтон , округ Колумбия (1955);
DuPont Central Research. Уилмингтон , Делавэр (1954) .

См. также

Список ламповых компьютеров

Примечания

↑ . Дата обращения: 26 мая 2012. 14 августа 2013 года.
См. список клиентов в разделе: .
Emerson W. Pugh, Lyle R. Johnson, John H. Palmer, IBM’s 360 and early 370 systems , MIT Press, 1991, ISBN 0-262-16123-0 pp. 23-34
(англ.) . rand.org (2008). Дата обращения: 19 декабря 2020. 26 ноября 2020 года.
(англ.) . Science History Institute (26 августа 2010). Дата обращения: 10 мая 2019. 10 мая 2019 года.

Литература

Чарльз Дж. Баш, Лайл Р. Джонсон, Джон Х. Палмер, Эмерсон В. Пью . Ранние компьютеры IBM (MIT Press, Кембридж, 1986).
(англ.) ( (редактор). Специальный выпуск: Тридцатая годовщина IBM 701 — IBM выходит на поле вычислений. Annals of the History of Computing , Vol. 5 (№ 2), 1983 г.
(англ.) — Устное интервью 1989 года с Джином Амдалом на сайте Института Чарльза Бэббиджа . (англ.)