ENIAC - ENIAC

ENIAC
ENIAC Penn1.jpg
Cztery panele ENIAC i jeden z trzech stołów funkcyjnych wystawione w School of Engineering and Applied Science na Uniwersytecie Pensylwanii
Lokalizacja University of Pennsylvania Department of Computer and Information Science, 3330 Walnut Street, Filadelfia , Pensylwania , USA
Współrzędne 39°57′08″N 75°11′28″W / 39,9522012°N 75,1909932°W / 39,9522012; -75.1909932 Współrzędne : 39,9522012°N 75,1909932°W39°57′08″N 75°11′28″W /  / 39,9522012; -75.1909932
dedykowane PHMC Czwartek, 15 czerwca 2000 r.
Glen Beck (w tle) i Betty Snyder (na pierwszym planie) program ENIAC w budynku 328 BRL. (zdjęcie US Army, ok. 1947-1955)

ENIAC ( / ɛ n i ć k / ; Elektroniczne Numerical Integrator and Computer ) był pierwszym programowalny , elektroniczny , ogólnego przeznaczenia, cyfrowy komputer wykonany w 1945 roku Turing-complete i stanie rozwiązać „dużą klasę problemów numerycznych” poprzez przeprogramowanie.

Chociaż ENIAC został zaprojektowany i wykorzystywane przede wszystkim do obliczania artylerii tabelach wypalania dla United States Army „s Ballistic Research Laboratory (który później stał się częścią Army Research Laboratory ), jego pierwszy program był studium wykonalności broni termojądrowej .

ENIAC został ukończony w 1945 roku i po raz pierwszy uruchomiony w celach praktycznych 10 grudnia 1945 roku.

ENIAC został formalnie poświęcony na Uniwersytecie Pensylwanii 15 lutego 1946 roku i został ogłoszony przez prasę „Giant Brain”. Miała prędkość tysiąc razy większą niż maszyny elektromechaniczne ; ta moc obliczeniowa, w połączeniu z programowalnością ogólnego przeznaczenia, ekscytowała zarówno naukowców, jak i przemysłowców. Połączenie szybkości i programowalności pozwoliło na tysiące więcej obliczeń dotyczących problemów, ponieważ ENIAC obliczył trajektorię w 30 sekund, która zajęła człowiekowi 20 godzin (pozwalając jednemu ENIACowi przemieścić 2400 ludzi).

Ukończona maszyna została ogłoszona publicznie wieczorem 14 lutego 1946 r. i oficjalnie poświęcona następnego dnia na Uniwersytecie Pensylwanii, kosztując prawie 500 000 USD (w przybliżeniu równowartość 7 283 000 USD w 2020 r.). Został on formalnie przyjęty przez US Army Ordnance Corps w lipcu 1946 ENIAC został zamknięty w dniu 9 listopada 1946, do remontu i rozbudowy pamięci, i przeniesiono do Aberdeen Proving Ground , Maryland w roku 1947. Tam, w dniu 29 lipca 1947, został włączony i działał nieprzerwanie do 23:45 2 października 1955 roku.

Rozwój i projektowanie

Projekt i budowa ENIAC zostały sfinansowane przez Armię Stanów Zjednoczonych, Korpus Ordnance, Dowództwo Badań i Rozwoju, dowodzone przez generała dywizji Gladeona M. Barnesa . Całkowity koszt wyniósł około 487 000 USD, co odpowiada 5 870 000 USD w 2019 roku. Umowa na budowę została podpisana 5 czerwca 1943 r.; praca na komputerze zaczął w tajemnicy na University of Pennsylvania „s Moore School of Electrical Engineering w następnym miesiącu, pod kryptonimem«Projekt PX», z Johnem Grist Brainerd jako głównego badacza. Herman H. Goldstine przekonał armię do sfinansowania projektu, co zmusiło go do nadzorowania go dla nich.

ENIAC został zaprojektowany przez Johna Mauchly i J. Prespera Eckerta z University of Pennsylvania, USA. W skład zespołu inżynierów wspierających rozwój weszli: Robert F. Shaw (tabele funkcyjne), Jeffrey Chuan Chu (dzielnik/korzeń kwadratowy), Thomas Kite Sharpless (główny programista), Frank Mural (główny programista), Arthur Burks (mnożnik), Harry Huskey (czytnik/drukarka) i Jack Davis (akumulatory). Znaczącą pracę rozwojową podjęły matematyczki, które zajmowały się większością programów ENIAC: Jean Jennings , Marlyn Wescoff , Ruth Lichterman , Betty Snyder , Frances Bilas i Kay McNulty . W 1946 roku naukowcy zrezygnowali z University of Pennsylvania i utworzyli Eckert-Mauchly Computer Corporation .

ENIAC był dużym, modułowym komputerem, złożonym z pojedynczych paneli pełniących różne funkcje. Dwadzieścia z tych modułów było akumulatorami, które mogły nie tylko dodawać i odejmować, ale także przechowywać w pamięci dziesięciocyfrową liczbę dziesiętną . Numery były przekazywane między tymi jednostkami przez kilka autobusów ogólnego przeznaczenia (lub tac , jak je nazywano). Aby osiągnąć dużą szybkość, panele musiały wysyłać i odbierać numery, obliczać, zapisywać odpowiedź i uruchamiać kolejną operację, a wszystko to bez żadnych ruchomych części. Kluczem do jego wszechstronności była zdolność do rozgałęziania ; może wywołać różne operacje, w zależności od znaku obliczonego wyniku.

składniki

Pod koniec swojej działalności w 1956 roku ENIAC zawierał 18 000 lamp próżniowych ; 7200 diod kryształowych ; 1500 przekaźników ; 70 000 rezystorów ; 10 000 kondensatorów ; oraz około 5 000 000 połączeń lutowanych ręcznie . Ważył on więcej niż 30 ton amerykańskich (27 T) wynosiła około 2,4 m x 0,9 m x 30 m (8 stóp x 3 stóp x 98 stóp) wielkości zajęte 167 m 2 (1800 stóp kwadratowych) i wykorzystane 150 kW energii elektrycznej . To zapotrzebowanie na energię doprowadziło do plotki, że za każdym razem, gdy komputer był włączany, światła w Filadelfii przygasały. Wejście było możliwe z czytnika kart IBM , a do wyjścia użyto dziurkacza do kart IBM . Karty te mogą być używane do tworzenia wydruków w trybie offline za pomocą maszyny księgowej IBM , takiej jak IBM 405 . Chociaż na początku ENIAC nie miał systemu do przechowywania pamięci, te karty dziurkowane mogły być używane do przechowywania pamięci zewnętrznej. W 1953 roku 100- słowo magnetyczny rdzeń pamięci zbudowany przez Burroughs Corporation został dodany do ENIAC.

ENIAC używał dziesięciopozycyjnych liczników pierścieniowych do przechowywania cyfr; każda cyfra wymagała 36 lamp próżniowych, z których 10 było podwójnymi triodami tworzącymi przerzutniki licznika pierścieniowego. Arytmetyka była wykonywana poprzez „zliczanie” impulsów za pomocą liczników pierścieniowych i generowanie impulsów przeniesienia, jeśli licznik „zawinął się”, ideą było elektroniczne naśladowanie działania kółek cyfrowych mechanicznej maszyny sumującej .

ENIAC miał 20 dziesięciocyfrowych akumulatorów z podpisem , które wykorzystywały reprezentację uzupełnień do dziesięciu i mogły wykonać 5000 prostych operacji dodawania lub odejmowania między dowolnym z nich a źródłem (np. innym akumulatorem lub stałym nadajnikiem) na sekundę. Możliwe było podłączenie kilku akumulatorów do jednoczesnej pracy, więc szczytowa prędkość działania była potencjalnie znacznie wyższa, ze względu na pracę równoległą.

kpr. Irwin Goldstein (na pierwszym planie) ustawia przełączniki na jednym z tabel funkcyjnych ENIAC w Moore School of Electrical Engineering. (zdjęcie armii amerykańskiej)

Możliwe było okablowanie przenoszenia jednego akumulatora do drugiego w celu wykonywania obliczeń arytmetycznych z podwójną precyzją, ale synchronizacja obwodu przenoszenia akumulatora uniemożliwiła okablowanie trzech lub więcej, aby uzyskać jeszcze większą precyzję. ENIAC wykorzystał cztery akumulatory (sterowane przez specjalną jednostkę mnożącą) do wykonania do 385 operacji mnożenia na sekundę; pięć z akumulatorów było kontrolowanych przez specjalną jednostkę dzielnika/pierwiastka kwadratowego, aby wykonać do 40 operacji dzielenia na sekundę lub trzy operacje pierwiastka kwadratowego na sekundę.

Pozostałe dziewięć jednostek w ENIAC to jednostka inicjująca (uruchamiająca i zatrzymująca maszynę), jednostka cykliczna (używana do synchronizacji innych jednostek), główny programista (sterowane sekwencjonowanie pętli), czytnik (sterowany czytnikiem kart perforowanych IBM). , drukarka (sterowana perforatorem kart IBM), stały nadajnik i trzy tabele funkcji.

Czasy pracy

Odniesienia Rojasa i Hashagena (lub Wilkesa) podają więcej szczegółów na temat czasów operacji, które różnią się nieco od podanych powyżej.

Podstawowy cykl maszyny wynosił 200 mikrosekund (20 cykli zegara 100 kHz w jednostce cyklicznej) lub 5000 cykli na sekundę dla operacji na liczbach 10-cyfrowych. W jednym z tych cykli ENIAC może zapisać liczbę do rejestru, odczytać liczbę z rejestru lub dodać/odjąć dwie liczby.

Mnożenie liczby 10-cyfrowej przez liczbę d- cyfrową (dla d do 10) zajęło d +4 cykle, więc mnożenie liczby 10-cyfrowej zajęło 14 cykli, czyli 2800 mikrosekund — z szybkością 357 na sekundę . Jeśli jeden z numerów miał mniej niż 10 cyfr, operacja była szybsza.

Dzielenie i pierwiastki kwadratowe przyjęły 13 ( d +1) cykli, gdzie d jest liczbą cyfr w wyniku (iloraz lub pierwiastek kwadratowy). Tak więc dzielenie lub pierwiastek kwadratowy zajęło do 143 cykli, czyli 28 600 mikrosekund — z szybkością 35 na sekundę. (Wilkes 1956:20 stwierdza, że ​​dzielenie z dziesięciocyfrowym ilorazem wymagało 6 milisekund.) Jeśli wynik miał mniej niż dziesięć cyfr, był uzyskiwany szybciej.

Niezawodność

ENIAC używał popularnych w tamtych czasach lamp radiowych o podstawie ósemkowej ; akumulatory dziesiętne wykonano z przerzutników 6SN7 , natomiast w funkcjach logicznych zastosowano 6L7s, 6SJ7s, 6SA7s i 6AC7s. Liczne 6L6 i 6V6 służyły jako sterowniki linii do napędzania impulsów przez kable między zespołami szaf.

Kilka lamp przepalało się prawie każdego dnia, przez co ENIAC nie działał przez prawie połowę czasu. Specjalne lampy o wysokiej niezawodności były dostępne dopiero w 1948 r. Większość z tych awarii miała jednak miejsce w okresach nagrzewania i schładzania, kiedy grzałki lampowe i katody były pod największym obciążeniem termicznym. Inżynierowie zmniejszyli awarie rur ENIAC do bardziej akceptowalnego wskaźnika jednej rury co dwa dni. Według wywiadu przeprowadzonego w 1989 roku dla firmy Eckert: „Mieliśmy awarię lampy mniej więcej co dwa dni i mogliśmy zlokalizować problem w ciągu 15 minut”. W 1954 r. najdłuższy nieprzerwany okres bezawaryjnej pracy wynosił 116 godzin – blisko pięć dni.

Programowanie

ENIAC można zaprogramować do wykonywania złożonych sekwencji operacji, w tym pętli, rozgałęzień i podprogramów. Jednak zamiast komputerów z pamięcią programu, które istnieją dzisiaj, ENIAC był tylko dużą kolekcją maszyn arytmetycznych, które pierwotnie miały programy ustawione w maszynie za pomocą połączenia okablowania wtykowego i trzech przenośnych tablic funkcyjnych (zawierających 1200 przełączników dziesięciopozycyjnych). każdy). Zadanie wzięcia problemu i zmapowania go na maszynie było złożone i zwykle zajmowało tygodnie. Ze względu na złożoność programów mapujących na maszynę, programy zostały zmienione dopiero po ogromnej liczbie testów bieżącego programu. Po tym, jak program został opracowany na papierze, proces wprowadzania programu do ENIAC poprzez manipulowanie jego przełącznikami i kablami mógł zająć kilka dni. Potem nastąpił okres weryfikacji i debugowania, wspomagany możliwością wykonywania programu krok po kroku. Samouczek programowania funkcji modulo przy użyciu symulatora ENIAC daje wyobrażenie o tym, jak wyglądał program na ENIAC.

Sześciu głównych programistów ENIAC, Kay McNulty , Betty Jennings , Betty Snyder , Marlyn Wescoff , Fran Bilas i Ruth Lichterman , nie tylko określiło sposób wprowadzania programów ENIAC, ale także pogłębiło wiedzę na temat wewnętrznych mechanizmów ENIAC. Programiści często byli w stanie zawęzić błędy do pojedynczej uszkodzonej rury, którą technik mógł wskazać do wymiany.

Programiści Betty Jean Jennings (po lewej) i Fran Bilas (po prawej) obsługują główny panel sterowania ENIAC w Szkole Elektrotechniki Moore . (zdjęcie US Army z archiwum Biblioteki Technicznej ARL)

Programiści

Kay McNulty , Betty Jennings , Betty Snyder , Marlyn Meltzer , Fran Bilas i Ruth Lichterman byli pierwszymi programistami ENIAC. Nie były to, jak kiedyś powiedziano informatyk i historyk Kathryn Kleiman, „pań z lodówki”, czyli modelek pozujących przed maszyną do fotografii prasowej. Niemniej jednak niektóre kobiety nie otrzymały uznania za swoją pracę nad ENIAC w swoim życiu. Po zakończeniu wojny kobiety kontynuowały pracę na ENIAC. Ich wiedza sprawiła, że ​​ich pozycje były trudne do zastąpienia przez powracających żołnierzy. Pierwotni programiści ENIAC nie byli ani doceniani za ich wysiłki, ani nie znani opinii publicznej do połowy lat 80-tych.

Ci wcześni programiści pochodzili z grupy około dwustu kobiet zatrudnionych jako komputery w Moore School of Electrical Engineering na University of Pennsylvania. Zadaniem komputerów było wygenerowanie liczbowych wyników wzorów matematycznych potrzebnych do badania naukowego lub projektu inżynierskiego. Zwykle robili to za pomocą kalkulatora mechanicznego. Kobiety badały logikę, fizyczną strukturę, działanie i obwody maszyny, aby zrozumieć nie tylko matematykę informatyki, ale także samą maszynę. Była to jedna z niewielu technicznych kategorii stanowisk dostępnych w tamtym czasie dla kobiet. Betty Holberton (z domu Snyder) nadal pomagała w pisaniu pierwszego systemu programowania generatywnego ( SORT/MERGE ) i pomagała zaprojektować pierwsze komercyjne komputery elektroniczne, UNIVAC i BINAC , wraz z Jeanem Jenningsem. McNulty opracował wykorzystanie podprogramów w celu zwiększenia możliwości obliczeniowych ENIAC.

Herman Goldstine wybrał programistów, których nazywał operatorami, spośród komputerów, które przed iw trakcie opracowywania ENIAC obliczały tabele balistyczne za pomocą mechanicznych kalkulatorów biurkowych i analizatora różnicowego. Pod kierownictwem Hermana i Adele Goldstine komputery badały plany i strukturę fizyczną ENIAC, aby określić, jak manipulować przełącznikami i kablami, ponieważ języki programowania jeszcze nie istniały. Chociaż współcześni uważali programowanie za zadanie biurowe i nie uznali publicznie wpływu programistów na pomyślne działanie i ogłoszenie ENIAC, McNulty, Jennings, Snyder, Wescoff, Bilas i Lichterman zostali docenieni za ich wkład w informatykę. Trzy z obecnych (2020) superkomputerów wojskowych Jean , Kay i Betty noszą nazwy odpowiednio Jean Bartik (Betty Jennings), Kay McNulty i Betty Snyder .

Tytuły pracy „programista” i „operator” nie były pierwotnie uważane za zawody odpowiednie dla kobiet. Niedobór siły roboczej wywołany przez II wojnę światową umożliwił wejście kobiet w teren. Jednak dziedzina ta nie była postrzegana jako prestiżowa, a sprowadzanie kobiet postrzegano jako sposób na uwolnienie mężczyzn do bardziej wykwalifikowanej siły roboczej. Zasadniczo kobiety były postrzegane jako zaspokajające potrzebę w czasie przejściowego kryzysu. Na przykład Narodowy Komitet Doradczy ds. Aeronautyki powiedział w 1942 r.: „Czuje się, że wystarczająco większy zwrot uzyskuje się, zwalniając inżynierów od obliczania szczegółów, aby pokryć wszelkie zwiększone wydatki na pensje komputerów. praca jest szybsza i dokładniejsza niż oni. Wynika to w dużej mierze z poczucia wśród inżynierów, że ich doświadczenie w college'u i przemyśle jest marnowane i udaremniane przez zwykłe powtarzające się obliczenia”.

W ślad za początkowymi sześcioma programistami zrekrutowano rozszerzony zespół stu naukowców, aby kontynuować prace nad ENIAC. Wśród nich było kilka kobiet, w tym Gloria Ruth Gordon . Adele Goldstine napisała oryginalny opis techniczny ENIAC.

Rola w bombie wodorowej

Chociaż Ballistic Research Laboratory było sponsorem ENIAC, rok po rozpoczęciu tego trzyletniego projektu John von Neumann , matematyk pracujący nad bombą wodorową w Los Alamos National Laboratory , dowiedział się o tym komputerze. Los Alamos później tak bardzo zaangażował się w ENIAC, że pierwszy test testowy polegał na obliczeniach bomby wodorowej, a nie na tablicach artyleryjskich. Wejście/wyjście dla tego testu to milion kart.

Rola w rozwoju metod Monte Carlo

Zobacz też: Historia metody Monte Carlo

Z rolą ENIAC w bombie wodorowej związana była jego rola w upowszechnianiu się metody Monte Carlo . Naukowcy zaangażowani w rozwój oryginalnej bomby atomowej wykorzystali ogromne grupy ludzi wykonujących ogromną liczbę obliczeń ("komputery" w terminologii tamtych czasów), aby zbadać odległość, jaką neutrony prawdopodobnie przebyłyby przez różne materiały. John von Neumann i Stanisław Ulam zdali sobie sprawę, że prędkość ENIAC pozwoli na wykonanie tych obliczeń znacznie szybciej. Sukces tego projektu pokazał wartość metod Monte Carlo w nauce.

Późniejsze wydarzenia

Konferencja prasowa odbyła się 1 lutego 1946 r., a ukończoną maszynę ogłoszono publicznie wieczorem 14 lutego 1946 r. wraz z pokazami jej możliwości. Elizabeth Snyder i Betty Jean Jennings były odpowiedzialne za opracowanie programu trajektorii demonstracji, chociaż Herman i Adele Goldstine przypisali mu za to zasługę. Maszyna została formalnie poświęcona następnego dnia na Uniwersytecie Pensylwanii. Żadna z kobiet zajmujących się programowaniem maszyny czy tworzeniem pokazu nie została zaproszona na uroczyste poświęcenie ani na uroczystą kolację, która odbyła się po niej.

Pierwotna kwota kontraktu wynosiła 61 700 USD; ostateczny koszt wyniósł prawie 500 000 USD (w przybliżeniu równowartość 7 283 000 USD w 2020 r.). Został on formalnie przyjęty przez US Army Ordnance Corps w lipcu 1946 ENIAC został zamknięty w dniu 9 listopada 1946, do remontu i rozbudowy pamięci, i przeniesiono do Aberdeen Proving Ground , Maryland w roku 1947. Tam, w dniu 29 lipca 1947, został włączony i działał nieprzerwanie do 23:45 2 października 1955 roku.

Rola w rozwoju EDVAC

Kilka miesięcy po odsłonięciu ENIAC w lecie 1946 roku, w ramach „niezwykłego wysiłku na rzecz przyspieszenia badań w terenie”, Pentagon zaprosił „najlepszych ludzi w dziedzinie elektroniki i matematyki ze Stanów Zjednoczonych i Wielkiej Brytanii” na seria czterdziestu ośmiu wykładów wygłoszonych w Filadelfii w Pensylwanii; wszystkie razem zwane Teorią i Technikami Projektowania Komputerów Cyfrowych — częściej nazywane Wykładami Szkoły Moore'a . Połowę tych wykładów wygłosili twórcy ENIAC.

ENIAC był projektem jedynym w swoim rodzaju i nigdy nie został powtórzony. Zamrożenie projektowania w 1943 roku oznaczało, że projektowi komputerowemu brakowało pewnych innowacji, które wkrótce stały się dobrze rozwinięte, w szczególności możliwości przechowywania programu. Eckert i Mauchly rozpoczęli pracę nad nowym projektem, nazwanym później EDVAC , który byłby zarówno prostszy, jak i bardziej wydajny. W szczególności, w 1944 roku Eckert napisał swój opis jednostki pamięci ( linia opóźniająca rtęć ), która miała przechowywać zarówno dane, jak i program. John von Neumann, który był konsultantem Szkoły Moore w sprawie EDVAC, uczestniczył w spotkaniach Szkoły Moore, na których opracowywano koncepcję programu przechowywanego. Von Neumann sporządził niekompletny zestaw notatek ( Pierwszy Szkic Raportu o EDVAC ), które miały być wykorzystane jako wewnętrzne memorandum – opisujące, rozwijające i formułujące w języku logicznym idee wypracowane podczas spotkań. Administrator i oficer bezpieczeństwa ENIAC, Herman Goldstine, rozesłał kopie tego Pierwszego Projektu do wielu instytucji rządowych i edukacyjnych, wzbudzając powszechne zainteresowanie budową nowej generacji elektronicznych maszyn obliczeniowych, w tym automatycznego kalkulatora elektronicznego opóźnionego przechowywania danych (EDSAC) na Uniwersytecie w Cambridge, Anglia i SEAC w Biurze Standardów USA.

Ulepszenia

Po 1947 w ENIAC wprowadzono szereg ulepszeń, w tym prymitywny mechanizm programowania przechowywanego tylko do odczytu, wykorzystujący tablice funkcji jako programową pamięć ROM , po czym programowanie odbywało się przez ustawienie przełączników. Pomysł został opracowany w kilku wariantach przez Richarda Clippingera i jego grupę z jednej strony oraz Goldstines z drugiej i został objęty patentem ENIAC . Clippinger konsultował się z von Neumannem, jaki zestaw instrukcji zastosować. Clippinger pomyślał o architekturze trójadresowej, podczas gdy von Neumann zaproponował architekturę jednoadresową, ponieważ była prostsza do wdrożenia. Trzy cyfry jednego akumulatora (#6) służyły jako licznik programu, drugi akumulator (#15) był używany jako akumulator główny, trzeci akumulator (#8) był używany jako wskaźnik adresu do odczytu danych z tablic funkcji, większość pozostałych akumulatorów (1–5, 7, 9–14, 17–19) została wykorzystana do pamięci danych.

W marcu 1948 zainstalowano konwerter, który umożliwił programowanie przez czytnik ze standardowych kart IBM. „Pierwsza seria produkcyjna” nowych technik znakowania dotyczących problemu Monte Carlo miała miejsce w kwietniu. Po przeprowadzce ENIAC do Aberdeen skonstruowano również panel rejestrów pamięci, który jednak nie działał. Dodano również małą główną jednostkę sterującą do włączania i wyłączania maszyny.

Programowanie zapisanego programu dla ENIAC zostało wykonane przez Betty Jennings, Clippinger, Adele Goldstine i innych. Po raz pierwszy został zademonstrowany jako komputer z zapisanym programem w kwietniu 1948 roku, uruchamiający program przez Adele Goldstine dla Johna von Neumanna. Ta modyfikacja zmniejszyła szybkość ENIAC o współczynnik 6 i wyeliminowała możliwość obliczeń równoległych, ale ponieważ skróciła również czas przeprogramowania do godzin zamiast dni, uznano, że jest warta utraty wydajności. Analiza wykazała również, że ze względu na różnice między elektroniczną szybkością obliczeń a elektromechaniczną szybkością wejścia/wyjścia, prawie każdy rzeczywisty problem był całkowicie związany z we/wy , nawet bez wykorzystania paralelizmu oryginalnej maszyny. Większość obliczeń nadal byłaby związana z wejściami/wyjściami, nawet po zmniejszeniu prędkości narzuconym przez tę modyfikację.

Na początku 1952 roku dodano szybkobieżną dźwignię zmiany biegów, która pięciokrotnie poprawiła prędkość zmiany przełożeń. Lipiec 1953, 100 słowo rozszerzenie rdzeń pamięci dodano do systemu, z użyciem Kod BCD , nadmiar-3 numer reprezentacji. Aby wesprzeć tę rozszerzającą pamięć, ENIAC został wyposażony w nowy selektor tabeli funkcji, selektor adresu pamięci, obwody kształtujące impulsy, a do mechanizmu programowania dodano trzy nowe zamówienia.

Porównanie z innymi wczesnymi komputerami

Główny artykuł: Historia sprzętu komputerowego

Mechaniczne maszyny liczące istnieją od czasów Archimedesa (patrz: Mechanizm z Antykithiry ), ale lata 30. i 40. XX wieku uważane są za początek współczesnej ery komputerowej.

ENIAC był, podobnie jak IBM Harvard Mark I i niemiecki Z3 , w stanie wykonać dowolną sekwencję operacji matematycznych, ale nie odczytał ich z taśmy. Podobnie jak brytyjski Colossus był programowany za pomocą wtyczki i przełączników. ENIAC połączył pełną programowalność Turinga z elektroniczną prędkością. Komputery Atanasoff-Berry (ABC), ENIAC i Colossus stosowały zawory termoelektryczne (rurki próżniowe) . Rejestry ENIAC wykonywały arytmetykę dziesiętną, a nie arytmetykę binarną, jak Z3, ABC i Colossus.

Podobnie jak Colossus, ENIAC wymagał ponownego okablowania w celu przeprogramowania do kwietnia 1948. W czerwcu 1948 Manchester Baby uruchomił swój pierwszy program i zdobył wyróżnienie jako pierwszy elektroniczny komputer z pamięcią programu . Chociaż pomysł komputera z pamięcią programu z połączoną pamięcią dla programu i danych powstał podczas opracowywania ENIAC, początkowo nie został wdrożony w ENIAC, ponieważ priorytety II wojny światowej wymagały szybkiego ukończenia maszyny, a 20 lokalizacji pamięci ENIAC być za mały, aby pomieścić dane i programy.

Wiedza publiczna

Z3 i Colossus zostały opracowane niezależnie od siebie, a także od ABC i ENIAC podczas II wojny światowej. Prace nad ABC na Uniwersytecie Stanowym Iowa zostały przerwane w 1942 roku po tym, jak John Atanasoff został wezwany do Waszyngtonu w celu przeprowadzenia badań fizyki dla Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych, a następnie został zdemontowany. Z3 został zniszczony przez alianckie naloty bombowe na Berlin w 1943 roku. Ponieważ dziesięć maszyn Colossus było częścią brytyjskiego wysiłku wojennego, ich istnienie pozostawało tajemnicą do późnych lat 70., chociaż wiedza o ich możliwościach pozostała wśród brytyjskiego personelu i zaproszonych Amerykanów. Natomiast ENIAC został poddany próbie dla prasy w 1946 roku „i zawładnął wyobraźnią świata”. Starsze historie komputeryzacji mogą zatem nie być wyczerpujące pod względem zakresu i analizy tego okresu. Wszystkie oprócz dwóch maszyn Colossus zostały zdemontowane w 1945 roku; pozostałe dwa były używane do odszyfrowywania sowieckich wiadomości przez GCHQ do lat 60. XX wieku. Publiczna demonstracja dla ENIAC została opracowana przez Snydera i Jenningsa, którzy stworzyli demo, które obliczało trajektorię pocisku w 15 sekund, co zajęłoby kilka tygodni ludzkiemu komputerowi .

Patent

Główny artykuł: Honeywell przeciwko Sperry Rand

Z różnych powodów (m.in. badanie Mauchly'ego z czerwca 1941 r. dotyczące komputera Atanasoff-Berry , którego prototyp w 1939 r. przeprowadzili John Atanasoff i Clifford Berry ), patent USA 3 120 606 dla ENIAC, złożony w 1947 r. i przyznany w 1964 r., został unieważniony decyzją z 1973 r. przełomowej sprawy w sądzie federalnym Honeywell przeciwko Sperry Rand , umieszczając wynalazek elektronicznego komputera cyfrowego w domenie publicznej i zapewniając prawne uznanie Atanasoffa jako wynalazcy pierwszego elektronicznego komputera cyfrowego.

Główne części

Dna trzech akumulatorów w Fort Sill, Oklahoma, US
Stół funkcyjny firmy ENIAC wystawiony w muzeum Aberdeen Proving Ground.

Głównymi częściami było 40 paneli i trzy przenośne stoły funkcyjne (o nazwach A, B i C). Układ paneli był (zgodnie z ruchem wskazówek zegara, zaczynając od lewej ściany):

Lewa ściana
  • Jednostka inicjująca
  • Jednostka rowerowa
  • Master Programista - panel 1 i 2
  • Funkcja Tabela 1 - panel 1 i 2
  • Akumulator 1
  • Akumulator 2
  • Dzielnik i korzeń kwadratowy
  • Akumulator 3
  • Akumulator 4
  • Akumulator 5
  • Akumulator 6
  • Akumulator 7
  • Akumulator 8
  • Akumulator 9
Tylna ściana
  • Akumulator 10
  • Szybki mnożnik — panel 1, 2 i 3
  • Akumulator 11
  • Akumulator 12
  • Akumulator 13
  • Akumulator 14
Prawa ściana
  • Akumulator 15
  • Akumulator 16
  • Akumulator 17
  • Akumulator 18
  • Tabela funkcji 2 - panel 1 i 2
  • Tabela funkcji 3 - panel 1 i 2
  • Akumulator 19
  • Akumulator 20
  • Nadajnik stały - panel 1, 2 i 3
  • Drukarka - panel 1, 2 i 3

Czytnik kart IBM został podłączony do panelu stałego nadajnika 3, a dziurkacz do kart IBM został dołączony do panelu drukarki 2. Przenośne tabele funkcji można było podłączyć do tabeli funkcji 1, 2 i 3.

Części na wyświetlaczu

Szczegół z tyłu sekcji ENIAC, przedstawiający lampy próżniowe

Kawałki ENIAC są prowadzone przez następujące instytucje:

  • School of Engineering and Applied Science na Uniwersytecie w Pensylwanii ma cztery oryginalnych płyt czterdziestu (akumulatorów 18 Constant Nadajnik Panel 2, Mistrz Programista Panel 2, a jazda na rowerze katalogowa) i jednym z trzech tabel funkcyjnych (Function Tabela B ) ENIAC (wypożyczony od Smithsonian).
  • Smithsonian składa się z pięciu paneli (akumulatory 2, 19 i 20; stałe panele nadajnikiem 1 i 3, dzielnik Powierzchnia rooter; tablicy funkcji 2 panelu 1, funkcja Tabela 3 panelu 2, wysoka prędkość płyty Mnożnik 1 i 2, zespół drukowania 1 ; Jednostka inicjująca) w Narodowym Muzeum Historii Amerykańskiej w Waszyngtonie (ale najwyraźniej obecnie nie jest na wystawie).
  • Science Museum w Londynie ma odbiornik na wyświetlaczu.
  • Muzeum Historii Komputerów w Mountain View, Kalifornia ma trzy panele (akumulatorów # 12, Tabela 2 Function Panel 2, a drukarka Panel 3) i przenośny stolik funkcja C na wyświetlaczu (na pożyczki z Smithsonian Institution).
  • University of Michigan w Ann Arbor posiada cztery panele (dwa akumulatory, szybki Mnożnik panel 3 i panelu Mistrz Programmer 2), ocalone przez Arthur Burks .
  • United States Army Ordnance Museum w Aberdeen Proving Ground , Maryland , gdzie ENIAC był używany, posiada Funkcja Portable tabeli A.
  • Muzeum Artylerii Polowej Armii Stanów Zjednoczonych w Fort Sill w październiku 2014 r. otrzymało siedem paneli ENIAC, które wcześniej znajdowały się w posiadaniu The Perot Group w Plano w Teksasie. Istnieją akumulatory #7, #8, #11 i #17; panel nr 1 i nr 2 połączone ze stołem funkcyjnym nr 1 oraz tył panelu przedstawiający jego rury. Na wystawie znajduje się również moduł lamp.
  • United States Military Academy w West Point , Nowy Jork, jest jednym z zacisków wejściowych danych z ENIAC.
  • Muzeum Heinza Nixdorfa w Paderborn w Niemczech ma trzy panele (panel drukarki 2 i tabela funkcji dużej prędkości) (wypożyczone z Smithsonian Institution). W 2014 roku muzeum postanowiło przebudować jeden z paneli akumulatorów - zrekonstruowana część ma wygląd uproszczonego odpowiednika z oryginalnej maszyny.

Uznanie

ENIAC został uznany za kamień milowy IEEE w 1987 roku.

ENIAC on a Chip, University of Pennsylvania (1995) - Muzeum Historii Komputerów

W 1996 roku, z okazji 50. rocznicy powstania ENIAC, Uniwersytet Pensylwanii sponsorował projekt o nazwie „ ENIAC-on-a-Chip ”, w ramach którego zbudowano bardzo mały krzemowy chip komputerowy o wymiarach 7,44 mm na 5,29 mm z taką samą funkcjonalnością jak ENIAC. Chociaż ten 20-MHz chip był wielokrotnie szybszy niż ENIAC, pod koniec lat 90. miał zaledwie ułamek szybkości jego współczesnych mikroprocesorów.

W 1997 roku sześć kobiet, które wykonały większość programowania ENIAC, zostało wprowadzonych do Międzynarodowej Galerii Sław Women in Technology . Rola programistów ENIAC została przedstawiona w filmie dokumentalnym z 2010 roku zatytułowanym Top Secret Rosies: The Female „Computers” of WWII LeAnn Erickson. Krótkometrażowy film dokumentalny z 2014 roku, Komputery Kate McMahon, opowiada historię sześciu programistów; był to wynik 20-letnich badań Kathryn Kleiman i jej zespołu w ramach projektu ENIAC Programers Project.

W 2011 roku, z okazji 65. rocznicy odsłonięcia ENIAC, miasto Filadelfia ogłosiło 15 lutego Dniem ENIAC .

ENIAC obchodził swoje 70. urodziny 15 lutego 2016 r.

Zobacz też

Uwagi

Bibliografia

Dalsza lektura

Zewnętrzne linki