Электронные вычислительные машины (ЭВМ) (Страница 2 из 3)

1949 год – EDSAC

(Electronic Delay Storage Automatic Computer)

          В 1946 году в научной статье трех американских авторов - Д. Неймана, Г. Голдстайна и А. Бернса - были изложены основные принципы построения универсальных ЭВМ, использующих одну и ту же память и для хранения обрабатываемых данных, и для хранения программы вычислений. Первая машина, реализующая эти принципы - ЭВМ EDSAC - была построена в Англии под руководством М. Уилкса в 1949 году, в Кембриджском университете. Через год была построена универсальная ЭВМ EDVAC в США.

          После опубликования Джоном фон Нейманом в июне 1946 «Предварительного доклада о машине EDVAC», Морис Уилкс из Кембриджского Университета (Великобритания) решил сделать британский компьютер с архитектурой фон Неймана. Создание компьютера было закончено на три месяца раньше, чем EDVAC, в мае 1949. Тогда же на EDSAC были запущены первые программы: вычисление таблицы квадратов и списка простых чисел. Таким образом, ЭДСАК стал первым электронным компьютером, реализующим концепцию хранимой программы. По своим параметрам он был аналогичен американскому прототипу — работал в двоичной системе счисления, использовал перфоленты для ввода/вывода, электронные лампы для вычислений, линии задержки на ртутных трубках для оперативной памяти, размер которой составлял 512 двоичных слов. В отличие от своего американского собрата, эта ЭВМ поддерживала концепцию подпрограмм, из которых составлялись программы. Для EDSAC было сделано несколько десятков подпрограмм: для вычислений с плавающей запятой, работы с комплексными числами, векторами и матрицами, вычисления логарифмов, тригонометрических функций и арифметических корней произвольной степени и др. В сентябре 1949 была добавлена возможность записи программ не на машинных кодах, а на символьном языке, который стал первым языком ассемблера.
          EDSAC с момента своего создания использовался для обслуживания исследовательских нужд Университета: в теоретической химии, радиоастрономии и др. В 1951 с помощью этого компьютера было открыто 79-значное простое число — самое большое из известных в то время. В 1952 для компьютера EDSAC с подключенным устройством вывода на электронно-лучевых трубках была разработана программа «Крестики-нолики», став первой компьютерной игрой.

           
                                                  (Не оригинал, но примерно так)

          EDSAC был выключен в июле 1958, когда появился его наследник, EDSAC 2. В новой машине для ввода/вывода, помимо перфолент, использовались магнитные ленты. Второй ЭДСАК был отключен в 1965, заменённый компьютером Titan.

1950 год - EDVAC

(Electronic Discrete Variable Automatic Computer)

          В 1945 году группой Д. Мочли  выполнялись  работы по конструированию машины EDVAC. В разработке с 1945 года принимал участие Дж. фон Нейман в качестве консультанта. В 1947 г. группа Д. Мочли распалась, тем не менее, другие специалисты Электротехнической школы Мура завершили проект. Машина EDVAC вступила в строй в 1950 г. (хотя усовершенствования вносились до 1952г.)

         Данная ЭВМ была уже более гибкой. Ее более вместительная внутренняя память содержала не только данные, но и программу. Инструкции теперь не «впаивались» в схемы аппаратуры, а записывались электронным способом в специальных устройствах, о которых Экерт узнал, работая над созданием радара: это - заполненные ртутью трубки, называемые линиями задержки. Кристаллы, помещенные в трубку, генерировали импульсы, которые, распространяясь по трубке, сохраняли информацию, как ущелье «хранит» эхо. Существенно и то, что EDVAC кодировал данные уже не в десятичной системе, а в двоичной, что позволило значительно сократить количество электронных ламп.
          Отметим некоторые показатели EDVAC: тактовая частота – 1 МГц (на порядок выше, чем в ENIAC); быстродействие – 1000 операций в секунду над 32-разрядными двоичными числами; емкость оперативной памяти – 32768 байт; количество электронных ламп – 3000.
          Машина EDVAC состояла из центрального арифметического устройства (АУ), оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), внешних запоминающих устройств (ВЗУ), входного и выходного узлов (УВх, УВых) и центрального управляющего устройства (УУ). В отличие от ENIAC данная ЭВМ была последовательной машиной, она не могла выполнять двух логических или арифметических операций одновременно. В то время это было технико-экономически обосновано.

          Арифметическое устройство предназначалось для выполнения операций сложения, вычитания, умножения, деления, извлечения квадратного корня, для преобразования чисел из двоичной системы счисления в десятичную и обратно, для пересылок чисел из одних регистров АУ в другие, а также между ОЗУ и регистрами АУ и для осуществления выбора одного из двух чисел в зависимости от знака третьего числа. Последняя операция использовалась для передачи управления (условного перехода) от одной команды программы к другой. Числа в АУ обрабатывались последовательно, начиная с последнего значащего разряда, и в каждый момент времени выполнялось только одна операция. Регистры АУ – это линии задержки на одно 32-разрядное двоичное слово.
          Устройство управления предназначалось для координации работы остальных устройств ЭВМ, в частности, оно формировало поток команд в АУ. Синхронизация работы всех устройств ЭВМ осуществлялась от единого источника импульсов, названного “часами” (сейчас, это генератор тактовых или синхронизирующих импульсов).
В машине EDVAC первый двоичный разряд каждого слова использовался для идентификации команд и чисел, причем единица соответствовала команде, а нуль – числу. В EDVAC использовались одноадресные команды, для задания кода операции и адреса операнда в ОЗУ отводилось соответственно 8 и 13 разрядов.
          Таким образом, машина EDVAC была полностью автоматическим программируемым вычислительным средством.

точнее историк компьютеров...

1951 год – МЭСМ (Первая ЭВМ в СССР)
(Малая электронная счётная машина)

          Наконец то добрались и до отечественного производителя. 25 декабря 1951 года новаторский проект Сергея Лебедева был официально признан Академией наук СССР.
          Первые компьютеры, как известно, появились в США и Великобритании. Компьютерное первенство в континентальной Европе принадлежит Советскому Союзу. Малую электронную счетную машину, созданную в лаборатории моделирования и вычислительной техники Института электротехники АН УССР,  запустили 25 декабря 1951 года. Руководил лабораторией, располагавшейся в двухэтажном здании, располагавшейся в бывшем монастырском  селе Феофании под Киевом С.А. Лебедев.

          В то время о принципах работы аналогичных американских ЭВМ в СССР известно не было, и потому советская МЭСМ была оригинальной и создавалась с нуля.  В малой информированности ученых тоже были свои плюсы: Лебедев так глубоко и всесторонне проработал все стадии устройства и эксплуатации машины, что впоследствии в нее практически не пришлось вносить изменения. При этом, по сравнению с английской EDSAC, отечественная по некоторым принципам была более прогрессивной. 
          Сначала МЭСМ задумывалась только как макет БЭСМ – большой электронной машины, и буква М в аббревиатуре обозначала «макет». Но когда был организован автоматический ввод данных и вывод результатов, макет превратился в полноценную ЭВМ. Данные поступали в МЭСМ с перфокарт или с помощью набора кода на штекерном коммутаторе. Снимались электромеханическим печатающим устройством или фотографированием.

          В августе 1950 А.А. Ляпунов, один из основоположников советской кибернетики, составил первую программу для вычисления факториала числа, которую МЭСМ выполнила безукоризненно. Теперь можно было показать машину широкому кругу специалистов, что и произошло 6 ноября 1950 года. В сентябре 1951 г. МЭСМ (площадью 60  м2) стала решать более сложные задачи с множеством алгебраических и дифференциальных уравнений в частных производных с сотнями неизвестных. В декабре 1951 г. МЭСМ была сдана в эксплуатацию.
          До 1953 года МЭСМ оставалась единственной в стране работающей ЭВМ, поскольку другая машина М-1 только проходила опытную эксплуатацию. Загруженность ее поэтому была колоссальной, здесь решались задачи из области термоядерных процессов, космических полетов и ракетной техники, дальних линий электропередач, механики, статистического контроля качества и пр. В таком режиме она просуществовала до 1957 года, когда ее демонтировали и передали в Киевский политехнический институт, где ее сначала разрезали, организовав несколько демонстрационных стендов, а потом просто выбросили.