Esther Crowder
Sign In
Create Account

IBM 610 Автоматический точечный компьютер

Оригинал доступен на сайте: http://www.columbia.edu/cu/computinghistory/610.html

Нажмите здесь, чтобы увидеть цветные фото.

IBM 610 Auto-Point Computer был спроектирован в Портативной Лаборатории Уотсона в Колумбийском университете Джоном Лентцем между 1948 и 1954 годами как персональный автоматичиеский компьютер (PAC) и объявлен IBM как 610 Auto-Point в 1957 году[1]. IBM 610 был первым персональным компь ютером в том смысле, что это был первый компьютер, предназначенный для использования одним человеком (например, в офисе) и управляемый с клавиатуры[2]. Большой шкаф содержит магнитный барабан, арифметическую схему управления, панель управления, а также отдельные считыватели бумажных лент и перфораторы для программы и данных (по словам одного бывшего пользователя, Руса Йенсена, "машина была запрограммирована перфорированной бумажной лентой, которая дублировала себя для выполнения дополнительных проходов по коду"). Электрическая печатная машинка IBM печатала выходные данные со скоростью 18 символов в секунду; другим устройством была клавиатура оператора для управления и ввода данных, которая включала в себя небольшую катодную лучевую трубку (два дюйма, 32×10 пикселей), которая могла отображать содержимое любого регистра [4]. Регистр" - это любой из 84 мест расположения барабанов (31 цифра плюс знак). Панель управления обеспечивает дополнительный программный контроль (например, для создания подпрограмм, обычно для тригонометрических или других математических функций). Цена: 55 000,00 долларов США (или аренда по цене 1150 долларов США в месяц, 460 долларов США в месяц). Было произведено 180 единиц.

Лентц говорит о IBM 610: "Новый подход к компьютерному программированию и управлению, используемый в компьютере IBM 610, позволяет решать сложные задачи оператору, чей единственный предыдущий опыт работы с вычислительной техникой - настольный калькулятор". Командная структура машины сконструирована таким образом, что оператор может в любой момент времени общаться с компьютером с помощью серии коротких инструкций, напоминающих шаги ручного арифметического решения". Тип операции с плавающей запятой и десятичной запятой, называемый режимом "автоточка", позволяет вводить данные в места хранения с автоматическим позиционированием десятичной запятой, без сложного программирования. Десятичная точка автоматически перепозиционируется при последующем вычислении" (Ссылка 1).

По словам пользователей (Справочник 2), машина была доступна по цене, надежна (типичное время безотказной работы 95%), проста в программировании (она была одним из первых - если не первым - компьютером, который программировался символически с клавиатуры), обрабатывала арифметику с плавающей точкой естественным образом, и не требовала кондиционирования воздуха или специального электропитания. Некоторые, однако, отказывали ему в скорости исполнения (например, 20 секунд на вычисление синусоидального импульса). Но, как говорит Бреннан, "значительно опередив свое время концептуально, 610 предсказала "он-лайн" прямую связь между человеком и компьютером". Когда работа 610-го была прекращена (она была технологически устаревшей с самого начала из-за длительной задержки с выводом на рынок), большинство сайтов заменили на 1620.

В последующие годы IBM выпустила еще несколько персональных компьютеров, в том числе 5100 и CS-9000, прежде чем в 1981 г. наконец-то выпустить свой покоривший мир ПК (CS-9000 была готова до ПК, но объявлена после него).

  1. Иногда Bendix G-15 (1956) размером с холодильник называют "первым персональным компьютером", но 610 работал как минимум двумя годами ранее. В любом случае, 610 предназначался для персонального компьютера, тогда как G-15 был недорогим [59]). (Другое устройство, иногда называемое первым персональным компьютером, - это Саймон, также связанный с Колумбийским университетом! - но это был демонстрационный прибор с ограниченной функциональностью.

По причинам, потерянным во времени, создание первых прототипов было передано Burroughs/ElectroData в Пасадене, Калифорния, который также внес свой вклад в проектирование. В мае 2004 года я получил следующие комментарии от Джона Алриха, который был в команде 610 дизайнеров в Burroughs, и работал с Lentz в течение 12-18 месяцев в Пасадене над проектом:

Я был в команде дизайнеров из Burroughs. Фактически, у меня был патент на часть дизайна барабанов. Джон действительно был архитектором, но Burroughs, Пасадена, сыграл немаловажную роль в проектировании и создании нескольких прототипов. Единственные печатные данные, которые у меня есть по этому проекту - это мой патент, который был заполнен 14.04.57 и выдан 17.09.57, так что апрель 55-го должен был быть срединой нашей фазы проектирования в Пасадене. У меня нет других документов. Я помню, как Херб Грош выходил и смотрел на машину, когда она была в хорошем состоянии [Джон, с Джеком Палмером, тоже из IBM, не спал пол ночи, чтобы заставить функцию квадратного корня работать для этой демонстрации; 610 был первым продуктом IBM со встроенной функцией квадратного корня*.

Я не помню, были ли мы еще частью Burroughs или все еще являемся дочерней компанией Consolidated Electrodynamics Corporation, называемой ElectroData. Компания CEC производила масс-спектрометры, и наш первый компьютер был спроектирован для инвертирования больших матриц, которые использовались при анализе соединений. Парнем, который подтолкнул ЦЭК к компьютерному бизнесу, был Клиффорд Берри, который разрабатывал масс-спектрометры, и который - вы к этому готовы - получил докторскую степень под руководством Атанасова еще до Второй мировой войны и работал с Атанасовым на его первом компьютере там, в университете! Клифф не работал на нашем первом компьютере, который назывался "Дататрон 201", а продолжал проектировать масс-спектрометры. Я думаю, что Клифф умер в конце пятидесятых годов в раннем возрасте.

Дизайн Джона радикально отличался от дизайна CEC/von Neumann, с которым я был знаком, в том, что схема была динамической, а не статической; т.е. он использовал для своей логики свободно вращающиеся мультивибраторы, а не статические флипшлопы. Он не думал, что ff's стабильны! Я могу поговорить об этом позже.

    Другая странная вещь в конструкции (по крайней мере, для меня) заключалась в том, что 610 по сути была машиной Тьюринга, т.е., в принципе, она обладала бесконечной емкостью для входных данных, а также для промежуточных и конечных выходных данных. Средством, конечно же, была перфорированная бумажная лента, обе работали, как я помню, со скоростью 18 символов в секунду! Маленький пластинчатый барабан также использовался для хранения промежуточных результатов. Джон также использовал много проводных реле в своей конструкции.

    Почему я был назначен на этот проект Л.П. Робинсоном (Robbie), я никогда не узнаю. Я не был схемотехником, хотя в 1951-52 годах я работал под руководством блестящего математика Эрнста Зельмера, который был математиком № 2 в Норвегии и работал с группой фон Неймана до того, как он приехал на запад, чтобы преподавать в Cal Tech в течение года или около того. Так что я довольно хорошо знал логический дизайн (я разработал систему управления плавающей точкой для Datatron в 1957 году, самая удовлетворительная часть дизайна, которую я делал за 40 лет своей карьеры).

    Интересно было прочитать, что IBM сделал 180 единиц, о которых у меня только два комментария:

  1. Из-за динамической схемы, если часы потеряли синхронизацию, вы не могли держать фиксированное изображение на "экране области видимости, чтобы сделать любую отладку;
  2. Когда это случилось, Лентц был одним из немногих людей в мире, кто мог проанализировать проблему и исправить ее.

Интересно, как справилась полевая служба IBM? Переосмыслив 610-й, я все еще нахожу это загадкой. В ней было много умных идей, в основном Джона, но я думаю, что Джон пошел не по тому пути, по которому двигалась компьютерная эволюция. В принципе, его машина могла решить любую математическую задачу, которая могла быть решена за конечное время, но с помощью деревьев ретрансляторов и бумажных лент ввода-вывода скорость выполнения была невыносимо низкой даже по стандартам 1955 года.

* Aberdeen Relay Calculator (1944) тоже имел квадратные корни, но не был продуктом на открытом рынке.

Фотографии в этом разделе взяты из статьи Джона Лентца по телефону 610 (ссылка 1 ниже); нажмите на изображение, чтобы получить увеличенную версию. На верхнем рисунке изображен компьютер, открытый, чтобы показать его внутренности. В шкафу слева расположен электронный арифметический блок с маг нитным барабаном и электромеханическим управлением, сверху - вход/выход бу мажной ленты. На столе находится электрическая пишущая машинка для печатного вывода и "клавиатура ручного управления, обеспечивающая отображение в катодно-лучевой трубке в кодированной форме содержимого любого желаемого машинного регистра" (центральный рисунок). Вся система весит 750 фунтов и черпает менее 20 ампер из одной 120-вольтовой цепи. Панель управления (рисунок внизу) может быть использована для программирования таких широко используемых функций, как синусоидальный или косинусоидальный, поэтому их не нужно многократно считывать с контрольной ленты.

Комментарий Джона Алриха (июнь 2004 г.): "Во многих отношениях 610 была уникальной или почти уникальной для своего дня или любого другого дня. Одним из атрибутов, в частности, был метод числового кодирования. Как я помню, каждое слово состояло из пятнадцати цифр длиной с использованием кодирования положения импульса. То есть, каждое из пятнадцати цифр было двенадцать последовательных слотов длиной. В зависимости от того, где внутри каждой цифры появлялся импульс или импульсы, определялось значение этой цифры, знак слова и десятичная позиция. Поэтому последовательное отображение было довольно простым - ЭЛТ с одним модулированным пучком. Прозрачная гравированная сетка с 180 маленькими щелями, размещенная перед ЭЛТ, позволяла пользователю сразу же считывать числовое значение отображаемого слова.

"Думаю, при импульсно-позиционной модуляции становится достаточно очевидным, как выполняются те или иные арифметические операции. Поскольку 610-й был небулевым, арифметические операции, как правило, выполнялись путем счета, а не с помощью булевой логики. Используя барабан для временного хранения, во время сложения, например, сложение и дополнение одновременно доступны в последовательном виде. Операция добавления, вероятно, была выполнена следующим образом: Сложение и дополнение считывались с барабана при синхронизации последовательно, сначала наименее значимая цифра. В промежутках между часами на барабане (с полным словом) каждая цифра шнека отсчитывалась с большой скоростью до нуля, а каждая цифра дополнения отсчитывалась вверх, при этом при подсчете следующей цифры отмечался перенос для включения. Таким образом, сумма определялась в течение одного слова после вращения барабана. Вычитание можно было производить аналогичным образом, заменяя перенос на заимствование; умножение, деление и квадратный корень, конечно, были более сложными".

Джон рассказывает, что люди в Берроузе называли 610-й CADET ("Не может добавить, даже не пытается"), тот же самый термин, который использовался IBMers для 1620. Подробнее об опыте Джона в Берроузе смотрите:

IBM 610 широко использовался в военных и академических кругах для научных приложений. Эти фотографии взяты из лаборатории баллистических исследований армии США (BRL), Абердинского испытательного полигона, штат Мэриленд, около 1961 года, где IBM 610 использовалась для расчетов теплопередачи, анализа масс-спектрометрических данных, оценки формул, расчета аэроупругости, анализа напряжений, анализа трепетания и вибраций, сокращения данных, проектирования шоссейных дорог, проектирования мостов, съемочных задач, матричной арифметики, корреляционного и регрессионного анализа, прогнозирования продаж, актуарных расчетов, анализа дисперсии, подгонки кривых, экспериментального проектирования и многих других применений. В  число установок входили: BRL - Транспортное исследовательское командование сухопутных войск США; Академия военно-морского флота США; лаборатория QE склада боеприпасов ВМФ США; ракетный полигон Уайт-Сэндс; Администрация Теннессийской долины; Дюпон; "General Tire and Rubber"; "Lockheed Aircraft"; Колледж Карлтона; Луисвильский университет; Университет Род-Айленда; Университет Ватерлоо, Вустерский политехнический институт и, конечно же, Колумбийский университет, где он использовался для работы в области физической химии примерно до 1965 года. На военных объектах часто насчитывалось по 3-4 объекта; его можно было посадить на грузовик и доставить в полевые условия, а можно было также посадить на самолет.

Фотографии: Из справки 2, отсканированной Эдом Теленом. Нажмите на изображения, чтобы увеличить. 

Ссылки и публикации:

  • Видео:: IBM Auto-Point Computer History 1957 - Редкий взгляд назад - Первый персональный компьютер IBM, проект архива компьютерной истории, 2019.
  • Ленц, Джон, "Новый подход к программированию и управлению на малых компьютерах", Журнал исследований и разработок IBM, Том 2, № 1, стр.72 (1958).
  • Вейк, Мартин Х., "Третий обзор отечественных электронных вычислительных систем", отчет № 1115, Баллистические исследовательские лаборатории армии США, Абердинский испытательный полигон, Мэриленд (март 1961 г.).
  • Грош, Герберт Р.Джей, Компьютер: Слиски битов из жизни, Книги третьего тысячелетия, Novato CA (1991), ISBN 0-88733-085 [3-е изд. mss)].
  • Бреннан, Жан Форд, Лаборатория IBM Уотсон в Колумбийском университете: A History, IBM, Armonk NY (1971).
  • Бэш, Чарльз Дж.; Лайл Р. Джонсон; Джон Х. Палмер; Эмерсон В. Пью, IBM's Early Computers, MIT Press (1985).
  • Институт Чарльза Бэббиджа включил руководство IBM 610 в список своих фондов.

Ссылки на веб-сайты:

Ссылки за пределами объекта (действительны по состоянию на 29 апреля 2009 года):

Esther Crowder
April 30, 2020