Калькулятор ENIAC

Вычислитель Colossus

Калькулятор ABC

Первой электронной вычислительной машиной чаще всего называют специализированный калькулятор ABC (Atanasoff–Berry Computer). Разработан он был в период с 1939 по 1942 год профессором Джоном Атанасовым (John V. Atanasoff, 1903–1995) совместно с аспирантом Клиффордом Берри (Clifford Berry, 1918–1963) и предназначался для решения системы линейных уравнений (до 29 уравнений с 29 переменными).

ABC обладал памятью на 50 слов длиной 50 бит, а запоминающими элементами служили конденсаторы с цепями регенерации. В качестве вторичной памяти использовались перфокарты, где отверстия не перфорировались, а прожигались.

Вторым претендентом на первенство считается вычислитель Colossus, построенный в 1943 году в Англии около Кембриджа. Изобретателем машины был профессор Макс Ньюмен (Max Newman, 1987–1984), а изготовил его Томми Флауэрс (Tommy Flowers, 1905–1998).

Colossus был создан для расшифровки немецких кодов. В состав команды разработчиков входил также Алан Тьюринг. Машина была выполнена в виде восьми стоек высотой 2,3 м, а общая длина ее составляла 5,5 м.

В логических схемах машины и в системе оптического считывания информации использовалось 2400 электронных ламп. Информация считывалась с пяти вращающихся длинных бумажных колец со скоростью 5000 символов/с.

Третий кандидат на роль первой электронной ВМ — уже упоминавшийся программируемый электронный калькулятор общего назначения ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer — электронный цифровой интегратор и вычислитель).

Идея калькулятора, выдвинутая в 1942 году Джоном Моучли (John J. Mauchly, 1907–1980) из университета Пенсильвании, была реализована им совместно с Преспером Эккертом (J. Presper Eckert, 1919–1995) в 1946 году.

С самого начала ENIAC активно использовался в программе разработки водородной бомбы. Машина эксплуатировалась до 1955 года и применялась для генерирования случайных чисел, предсказания погоды и проектирования аэродинамических труб.

Вычислительную машину ENIAC характеризовали следующие показатели:

o тактовая частота – 100 КГц,

o быстродействие – 5000 и 350 операций в секунду соответственно при сложении и умножении десятиразрядных десятичных чисел;

o количество электронных ламп и электромагнитных реле – 18000 и 1500, соответственно;

o потребляемая мощность – 150 киловатт;

o вес – 27 тонн;

o занимаемая площадь – 200 м².

Машина ENIAC – это вручную перестраиваемая конфигурация, состоявшая из трех подсистем:

· управляющей,

· собственно вычислительной

· ввода-вывода.

Управляющая подсистема была представлена композицией из главного программного устройства (ГПУ) и двух дополнительных программных устройств (ДПУ).

Вычислительная подсистема формировалась из 20 устройств накопления и суммирования (УНС), устройства умножения (УУМ), устройства деления и извлечения квадратного корня (УДК) и трех устройств хранения таблиц (УХТ).

Подсистема ввода-вывода состояла из устройств вода (УВв) и вывода (УВыв) информации.

Когда все лампы работали, инженерный персонал мог настроить ENIAC на новую задачу, вручную изменив подключение 6000 проводов. При пробной эксплуатации выяснилось, что надежность машины чрезвычайно низка — поиск неисправностей занимал от нескольких часов до нескольких суток.

Можно указать на следующие недостатки машины ENIAC:

· ручное («механическое») трудоемкое программирование ВМ под структуру решаемой задачей (такое программирование длилось несколько часов или даже дней);

· низкая надежность, обусловленная применением большого числа ламп, электромагнитных реле, механических переключателей и кабелей, а также и ручным программированием структуры машины;

· малая емкость оперативной памяти (334 десятиразрядных десятичных чисел);

· громоздкость и дороговизна машины (18000 электронных ламп, 486 000 долларов!):

· аппаратурная избыточность.

Дата добавления: 2014-01-13