70 лет MARK I + путаницы и скандалы

ИЛИ ПРО ГАРВАРД И МАНЧЕСТЕР…

7 августа 1944 года на в меру пафосной церемонии передачи компьютера тогда известного как Automatic Sequence Controlled Calculator (автоматический вычислитель, управляемый последовательностями) хитрый Говард Эйкен не упомянул о какой-либо роли IBM в создании машины. Томас Уотсон был разозлён и вельми недоволен этим поступком мерзавца Эйкена, поэтому прекратил их дальнейшее всякое сотрудничество. Данное IBM название «Automatic Sequence Controlled Calculator» подлый Эйкен заменил на «Mark I» и это имя прочно закрепилось за энтим мегадевайсом (17 метров однакА), а гордая и неприклоная ИБМ приступила к созданию нового компьютера «SSEC» уже без негодяя Говарда Эйкена.

«Марк I» — первый американский программируемый компьютер, разработан он и построен был в 1941 году по контракту с IBM молодым да раним гарвардским математиком Говардом Эйкеном и ещё четырьмя инженерами из IBM на основе идей достославно известного англичанина Чарльза Бэббиджа.

После первых тестов (успешно прошедших в феврале 1944 года) компьютер был перенесён в Гарвардский университет и формально запущен там 7 августа 1944 года.




По настоянию президента IBM Томаса Дж. Уотсона (старшого), вложившего в создание «Марк I» 500 тысяч кровных тех ещё долларов долларов своей компании (350 кило золота однако по тем суровым военным временам), машина была заключена в Шикарный корпус из стекла и нержавеющей стали. В компьютере было около 765 тысяч деталей (в основном электромеханических реле и переключателей) машина занимала в Гарвардском университете площадь в несколько десятков квадратных метров, в высоту более 2,5 м при 17 м длине и весила около 4,5 тонн. Общая протяжённость соединительных проводов составляла почти 800 км. Вычислительные модули синхронизировались механически при помощи 15-метрового вала SIC (и это был не кардан! а упругое соединение!! С приводом электрическим двигателем мощностью в 5 л. с. (4 кВт).



Компьютер неспешно и грациозно ворочал АЖ 72 числами ОБ 23 десятичных разряда делая по 3 операции сложения или вычитания в секунду. Умножение выполнялось в течение 6 секунд, деление — 15,3 секунды, на логарифмы и тригонометрию требовалось больше минуты. Фактически «Марк I» представлял собой арифмометр на стероидах, и пара футбольных команд военных каРкуляторов  с обычными ручными девайсами могли его сделать! Но однако, из-за наличия возможности программирования в туёй Америке их исследователи называют его первым реально работавшим компьютером, хотя британские учёные с ними не согласны, и как ни странно немецкая наука с ними солидарна в энтом вопросе. Злые языки говорят, что на самом деле их (гарвардская «Марк I») машина начала работать много позже того как в Германии Конрад Цузе создал свою машину Z3 и парни в Англии уже испытали и засекретили свой секретный девайс.



Идея, реализованная Эйкеном, заключалась в физическом разделении линий передачи команд и данных. В первом компьютере Эйкена «Марк I» для хранения инструкций использовалась перфорированная лента, а для работы с данными — электромеханические регистры. Это позволяло одновременно пересылать и обрабатывать команды и данные, благодаря чему значительно повышалось общее быстродействие компьютера. В гарвардской архитектуре характеристики устройств памяти для инструкций и памяти для данных не обязательно должны быть одинаковыми. В частности, ширина слова, тактирование, технология реализации и структура адресов памяти могут различаться. В некоторых системах инструкции могут храниться в памяти только для чтения, в то время как для сохранения данных обычно требуется память с возможностью чтения и записи. В некоторых системах требуется значительно больше памяти для инструкций, чем памяти для данных, поскольку данные обычно могут подгружаться с внешней или более медленной памяти. Такая потребность увеличивает битность (ширину) шины адреса памяти инструкций по сравнению с шиной адреса памяти данных.



«Марк I» последовательно считывал и выполнял инструкции с перфорированной бумажной ленты и не умел выполнять условные переходы, из-за чего каждая программа представляла собой достаточно длинный ленточный рулон для призыва на помощь Попая моряка парней из ихних US navy. Циклы организовывались просто и неказисто за счёт склейки начала и конца перфоленты (то есть реально за счёт создания петель, и это тоже относится к труЪ спортивному программированию). Принцип разделения данных и инструкций позже получил известность, как гарвардская архитектура.

Однако некоторые креативные товарищи умудряются путать этот образчик реального heavy metal сделанный в US с принципиально другим «Марк I» сделаным в UK! Ну да, ГАРВАРД и МАНЧЕСТЕР, ну какая разница, они оба «Марк I»!



А между тем для их сведения Манчестерский «Марк I» (Manchester Mark I) был одним из первых полностью электронных компьютеров с хранимой в оперативной памяти программой и тем самым практически реализующий архитектуру достославного антисоветчика фон Неймана. Архитектура фон Неймана — это широко известный принцип совместного хранения команд и данных в памяти компьютера. Вычислительные системы такого рода часто обозначают термином «машина фон Неймана», однако соответствие этих понятий не всегда однозначно. В общем случае, когда говорят об архитектуре фон Неймана, подразумевают принцип хранения данных и инструкций в одной памяти.

Однако, главным отличием компьютера «Марк I» из Гарварда от арифмометра было то, что он был первой полностью автоматической вычислительной машиной, не требовавшей какого-либо вмешательства человека в рабочий процесс, а от «Марк I» из Манчестера в его ахитектуре и принципиально иной элементной базе, динамическая балансировка сборного 15 метрового вала не требовалась, как и выведенное в нулевой уровень основание с демпфирующими подставками с самовыравнивающимися сферическими шайбами под шкафы



Надеюсь для креативной части читателей этот пост не вызовет чувства ненависти к автору который хочет популяризировать историю техники для того поколения которое не понимает другой язык и не способно прочитать много букв подряд без красивых картинок.