Bendix G-15 - Bendix G-15
 Bendix G-15, 1956
| |
| Deweloper | Harry Huskey |
|---|---|
| Producent | Bendix Corporation |
| Rodzaj | komputer |
| Data wydania | 1956 |
| Cena wprowadzająca | 49 500 USD (system podstawowy bez urządzeń peryferyjnych) |
| Wycofane | 1963 |
| Sprzedane jednostki | 400 |
| Wymiary | 5 na 3 na 3 stopy (1,5 m na 1 m na 1 m) |
| Masa | około 966 funtów (438 kg) |
Bendix G-15 to komputer wprowadzony w 1956 roku przez Bendix Corporation , Wydział Informatyki, Los Angeles, California . Jest to około 5 na 3 na 3 stopy (1,52 m × 0,91 m × 0,91 m) i waży około 966 funtów (438 kg). G-15 ma pamięć bębnów na 2160 29-bitowych słów, wraz z 20 słowami używanymi do specjalnych celów i pamięcią szybkiego dostępu. Podstawowy system bez urządzeń peryferyjnych kosztuje 49 500 USD. Działający model kosztował około 60 000 USD (ponad 500 000 USD według dzisiejszych standardów ). Można go również wynająć za 1485 USD miesięcznie. Przeznaczony był na rynki naukowe i przemysłowe. Seria została stopniowo przerwana, gdy Control Data Corporation przejęła dział komputerów Bendix w 1963 roku.
Głównym projektantem G-15 był Harry Huskey , który współpracował z Alanem Turingiem nad ACE w Wielkiej Brytanii i SWAC w latach pięćdziesiątych. Większość projektów wykonał pracując jako profesor w Berkeley i na innych uniwersytetach. David C. Evans był jednym z inżynierów Bendix w projekcie G-15. Później stał się sławny dzięki swojej pracy w grafice komputerowej i założeniu Evans & Sutherland z Ivanem Sutherlandem .
Architektura
G-15 został zainspirowany Automatycznym Silnikiem Obliczeniowym (ACE). Jest to maszyna o architekturze szeregowej , w której główną pamięcią jest bęben magnetyczny . Wykorzystuje bęben jako recyrkulacyjną pamięć linii opóźniającej , w przeciwieństwie do implementacji analogowej linii opóźniającej w innych konstrukcjach szeregowych. Każda ścieżka ma zestaw głowic odczytujących i zapisujących; jak tylko bit został odczytany ze ścieżki, jest ponownie zapisywany na tej samej ścieżce w pewnej odległości. Długość opóźnienia, a tym samym liczba słów na ścieżce, jest określona przez odstęp głowic odczytujących i zapisujących, opóźnienie odpowiadające czasowi wymaganemu na przejście sekcji bębna od głowicy zapisującej do odpowiedniej głowicy odczytującej głowa. Podczas normalnej pracy dane są zapisywane z powrotem bez zmian, ale ten przepływ danych można przechwycić w dowolnym momencie, umożliwiając maszynie aktualizację odcinków toru w razie potrzeby.
Taki układ pozwala projektantom tworzyć „linie opóźniające” o dowolnej długości. Oprócz dwudziestu „długich linijek” po 108 słów każda, są jeszcze cztery krótkie linijki po cztery słowa każda. Te krótkie linie są odtwarzane z 27-krotnie szybszym tempem niż długie, umożliwiając szybki dostęp do często potrzebnych danych. Nawet akumulatory maszyny są zaimplementowane jako linie bębnów: trzy linie z podwójnymi słowami są używane do przechowywania pośredniego i dodawania, mnożenia i dzielenia o podwójnej precyzji , oprócz jednego akumulatora z jednym słowem. To użycie bębna zamiast przerzutników dla rejestrów pomogło zmniejszyć liczbę lamp próżniowych .
Konsekwencją tego projektu było to, że w przeciwieństwie do innych komputerów z bębnami magnetycznymi, G-15 nie zachowuje swojej pamięci, gdy jest wyłączony. Jedyne stałe ścieżki to dwie ścieżki czasowe nagrane fabrycznie na bębnie. Druga ścieżka jest kopią zapasową, ponieważ ścieżki są podatne na skasowanie, jeśli jedna z lamp wzmacniacza ulegnie zwarciu.
Szeregowy charakter pamięci G-15 został przeniesiony do konstrukcji jego obwodów arytmetycznych i sterujących. Sumatory działają na jednej cyfrze binarnej na raz, a nawet słowo instrukcji zostało zaprojektowane tak, aby zminimalizować liczbę bitów w instrukcji, które musiały zostać zachowane w przerzutnikach (w zakresie wykorzystania innej linii perkusji jednowyrazowej używanej wyłącznie do generowania sygnałów taktowania adresu).
G-15 posiada 180 pakietów lamp próżniowych i 3000 diod germanowych . Ma łącznie około 450 lamp (w większości podwójnych triod). Jego magnetyczna pamięć bębna mieści 2160 słów po dwadzieścia dziewięć bitów . Średni czas dostępu do pamięci wynosi 14,5 milisekundy , ale jego architektura adresowania instrukcji może to znacznie skrócić w przypadku dobrze napisanych programów. Czas jego dodawania to 270 mikrosekund (nie licząc czasu dostępu do pamięci). Mnożenie z pojedynczą precyzją zajmuje 2439 mikrosekund, a mnożenie z podwójną precyzją 16 700 mikrosekund.
Urządzenia peryferyjne
Jednym z podstawowych urządzeń wyjściowych G-15 jest maszyna do pisania z prędkością wyjściową około 10 znaków na sekundę dla liczb (i małych znaków szesnastkowych uz) i około trzech znaków na sekundę dla znaków alfabetycznych. Ograniczona pamięć masowa maszyny wyklucza wiele danych wyjściowych z wyjątkiem liczb; sporadycznie do maszyny do pisania wkładano papierowe formularze z wcześniej wydrukowanymi polami lub etykietami. Dostępna była również szybsza maszyna do pisania.
Szybki czytnik fotoelektrycznych taśm papierowych (250 cyfr szesnastkowych na sekundę na pięciokanałowej taśmie papierowej dla PR-1; 400 znaków z taśmy 5-8 kanałowej dla PR-2) odczytuje programy (i sporadycznie zapisywane dane) z taśm które często były montowane w nabojach w celu łatwego załadunku i rozładunku. Podobnie jak taśma magnetyczna, dane z taśmy papierowej są blokowane w ciągach 108 słów lub mniej, ponieważ jest to maksymalny rozmiar odczytu. Wkład może zawierać wiele bloków, do 2500 słów (~10 kilobajtów ).
Chociaż istnieje opcjonalne szybkie dziurkowanie taśmy papierowej (PTP-1 z szybkością 60 cyfr na sekundę), standardowe dziurkowanie działa z prędkością 17 znaków szesnastkowych na sekundę (510 bajtów na minutę).
Opcjonalnie AN-1 „Universal Code Accessory” zawierał „35-4” Friden Flexowriter i czytnik taśmy papierowej HSR-8 oraz dziurkacz taśmy papierowej HSP-8. Mechaniczny czytnik i dziurkacz mogą przetwarzać taśmy papierowe o szerokości do ośmiu kanałów z szybkością 110 znaków na sekundę.
CA-1 „Punched Card Coupler” może łączyć jeden lub dwa dziurkacze kart IBM 026 (które były częściej używane jako urządzenia ręczne) w celu odczytu kart z prędkością 17 kolumn na sekundę (około 12 pełnych kart na minutę) lub kart perforowanych z 11 kolumnami na sekundę (około 8 pełnych kart na minutę). Częściowo pełne karty były przetwarzane szybciej z prędkością pomijania 80 kolumn na sekundę). Droższy CA-2 Punched Card Coupler odczytuje i dziurkuje karty z szybkością 100 kart na minutę.
Ploter pisakowy PA-3 pracuje z prędkością 1 cala na sekundę z 200 przyrostami na cal na rolce papieru o szerokości 1 stopy i długości 100 stóp. Opcjonalny wysuwany uchwyt na długopis eliminuje „linie powrotu”.
MTA-2 może łączyć do czterech napędów dla półcalowych taśm magnetycznych Mylar, które mogą przechowywać do 300 000 słów (w blokach nie dłuższych niż 108 słów). Szybkość odczytu/zapisu wynosi 430 cyfr szesnastkowych na sekundę; szybkość wyszukiwania dwukierunkowego wynosi 2500 znaków na sekundę.
Analizator różniczkowy DA-1 ułatwia rozwiązywanie równań różniczkowych. Zawiera 108 integratorów i 108 stałych mnożników, z 34 aktualizacjami na sekundę.
Oprogramowanie
Problemem charakterystycznym dla maszyn z pamięcią szeregową jest opóźnienie nośnika pamięci: instrukcje i dane nie zawsze są natychmiast dostępne, a w najgorszym przypadku maszyna musi czekać na całkowitą recyrkulację linii opóźniającej, aby uzyskać dane z danej pamięci adres. Problem ten został rozwiązany w G-15 przez to, co literatura Bendix nazywa „kodowaniem z minimalnym dostępem”. Każda instrukcja niesie ze sobą adres następnej instrukcji do wykonania, pozwalając programiście na uporządkowanie instrukcji w taki sposób, że po zakończeniu jednej instrukcji następna instrukcja pojawi się pod odczytanym nagłówkiem jej wiersza. Dane można rozłożyć w podobny sposób. Aby wspomóc ten proces, arkusze kodowania zawierają tabelę zawierającą numery wszystkich adresów; programista może skreślić każdy adres, gdy jest używany.
Symbolicznym asemblera, podobnie jak IBM 650 „s Symboliczny optymalny program Assembly (SOAP), został wprowadzony pod koniec 1950 roku i zawiera procedury dotyczące minimalnego dostępu kodowania. Inne pomoce programowe obejmują program administratora, a zmiennoprzecinkowej systemu interpretacyjnego o nazwie „Domofon” i Algo , języka algebraicznych zaprojektowany od wstępny raport 1958 z Algol komisji. Użytkownicy opracowali również własne narzędzia i podobno rozpowszechnił się wariant interkomu dostosowany do potrzeb inżynierów budownictwa.
Arytmetyka zmiennoprzecinkowa jest zaimplementowana w oprogramowaniu. Seria języków "Intercom" zapewnia łatwiejszą do zaprogramowania maszynę wirtualną, która działa w trybie zmiennoprzecinkowym. Instrukcje dla interkomu 500, 550 i 1000 są numeryczne i mają długość sześciu lub siedmiu cyfr. Instrukcje są przechowywane sekwencyjnie; piękno to wygoda, a nie szybkość. Intercom 1000 ma nawet opcjonalną wersję o podwójnej precyzji.
Jak wspomniano powyżej, maszyna używa liczb szesnastkowych, ale użytkownik nigdy nie ma do czynienia z tym w normalnym programowaniu. Programy użytkownika używają liczb dziesiętnych, podczas gdy system operacyjny znajduje się pod wyższymi adresami.
Znaczenie
G-15 bywa określany jako pierwszy komputer osobisty , ponieważ posiada system interpretacji Intercom. Tytuł jest kwestionowany przez inne maszyny, takie jak LINC i PDP-8 , a niektórzy utrzymują, że tylko mikrokomputery, takie jak te, które pojawiły się w latach 70., można nazwać komputerami osobistymi. Niemniej jednak niskie koszty zakupu i eksploatacji maszyny oraz fakt, że nie wymaga ona dedykowanego operatora, oznaczały, że organizacje mogły zapewnić użytkownikom pełny dostęp do maszyny.
Wyprodukowano ponad 400 G-15. W Stanach Zjednoczonych zainstalowano około 300 G-15, a kilka sprzedano w innych krajach, takich jak Australia i Kanada . Maszyna znalazła niszę w inżynierii lądowej , gdzie była wykorzystywana do rozwiązywania problemów związanych z wycinaniem i zasypywaniem . Niektóre przetrwały i trafiły do muzeów komputerowych lub muzeów nauki i techniki na całym świecie.
Huskey otrzymał jeden z ostatnich produkowanych G15, wyposażony w pozłacany panel przedni.
Był to pierwszy komputer, z którego korzystał Ken Thompson .
Bendix G-15 był używany w Fremont High School (Oakland Unified School District) w roku szkolnym 1964-65 w klasie matematycznej dla starszych seminariów. Studenci zapoznali się z podstawami programowania. Jednym z takich ćwiczeń było obliczenie pierwiastka kwadratowego metodą aproksymacji Newtona.
