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 IBM Selective Sequence Electronic Calculator  (англ.) (рус. (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 IBM Naval Ordnance Research Calculator  (англ.) (рус. (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 Джерриером Хаддадом  (англ.) (рус. и Натаниэлем Рочестером  (англ.) (рус. 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^[1], но поставки машин клиентам начались в 1953 году^[2].

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^[1]. Продажа этой модели прекратилась 1 октября 1954 года^[1], когда на смену ей пришла улучшенная модель IBM 704.

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 IBM 702  (англ.) (рус., 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^[3].

Клиенты - пользователи компьютеров IBM 701

1. Всемирная штаб-квартира IBM. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк (1952);
2. Лос-Аламосская лаборатория Калифорнийского университета. Лос-Аламос, Нью-Мексико (1953);
3. Lockheed Aircraft Company, Глендейл, Калифорния (1953);
4. Агентство национальной безопасности, Вашингтон, округ Колумбия (1953);
5. Douglas Aircraft Company. Санта-Моника, Калифорния (1953);
6. General Electric Company. Локленд  (англ.) (рус., Огайо (1953);
7. Convair. Форт-Уэрт, Техас (1953);
8. ВМС США, Иньокерн  (англ.) (рус., Калифорния (1953);
9. United Aircraft. Хартфорд, Коннектикут (1953);
10. North American Aviation. Санта-Моника, Калифорния (1953);
11. Rand Corporation. Санта-Моника, Калифорния (1953)^[4];
12. Boeing Corporation. Сиэтл, штат Вашингтон (1953);
13. Douglas Aircraft Company. Эль-Сегундо  (англ.) (рус., Калифорния (1954);
14. Корпус снабжения морской авиации ВМС США. Филадельфия, Пенсильвания (1954);
15. Ливерморская лаборатория Калифорнийского университета. Ливермор, Калифорния (1954);
16. General Motors Corporation. Детройт, Мичиган (1954);
17. Lockheed Aircraft Company, Глендейл, Калифорния (1954);
18. Национальная метеорологическая служба. Вашингтон, округ Колумбия (1955);
19. DuPont Central Research. Уилмингтон, Делавэр (1954)^[5].

См. также

• Список ламповых компьютеров

Примечания

Литература

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

Ссылки

• История мейнфреймов: от Harvard Mark I до System z10 EC. IBM 701 (рус.). Tom’s Hardware. (19 октября 2009). Дата обращения: 30 января 2022.
• IBM Archives: IBM 701 Electronic analytical control unit  (неопр.). Дата обращения: 26 мая 2012. Архивировано 14 августа 2013 года.
• Документация на машины The IBM 701 на сайте Bitsavers.rog (англ.)

Эта страница в последний раз была отредактирована 22 октября 2023 в 10:10.