Bendix G-15 — компьютер , представленный в 1956 году [1] [2] [3] корпорацией Bendix , компьютерное подразделение, Лос-Анджелес , Калифорния. Его размеры примерно 5 на 3 на 3 фута (1,52 × 0,91 × 0,91 м) и вес около 966 фунтов (438 кг). [4] [5] G-15 имеет барабанную память на 2160 29-битных слов, а также 20 слов, используемых для специальных целей и хранения данных быстрого доступа. [6] Базовая система без периферийных устройств стоила 49 500 долларов. Рабочая модель стоит около 60 000 долларов (более 500 000 долларов по сегодняшним меркам ). Его также можно арендовать за 1485 долларов в месяц. Он предназначался для научного и промышленного рынков. Серия была постепенно прекращена, когда в 1963 году Control Data Corporation взяла на себя управление компьютерным подразделением Bendix.
Главным конструктором G-15 был Гарри Хаски , который работал с Аланом Тьюрингом над ACE в Великобритании и над SWAC в 1950-х годах. Большую часть дизайна он разработал, работая профессором в Беркли (где среди его аспирантов был Никлаус Вирт ) и других университетах. Дэвид Эванс был одним из инженеров Bendix, работавших над проектом G-15. Позже он прославился своей работой в области компьютерной графики и созданием компании Evans & Sutherland вместе с Иваном Сазерлендом .
G-15 был создан на основе автоматической вычислительной машины (ACE). Это машина серийной архитектуры , в которой основной памятью является магнитный барабан . Он использует барабан в качестве рециркуляционной памяти линии задержки , в отличие от реализации аналоговой линии задержки в других последовательных конструкциях. Каждая дорожка имеет набор головок чтения и записи; как только бит был прочитан с дорожки, он перезаписывается на ту же дорожку, но на определенном расстоянии. Длина задержки и, следовательно, количество слов на дорожке определяется расстоянием между головками чтения и записи, причем задержка соответствует времени, необходимому для прохождения секции барабана от головки записи к соответствующей головке чтения. голова. При нормальной работе данные записываются обратно без изменений, но этот поток данных может быть перехвачен в любой момент, что позволяет машине обновлять участки пути по мере необходимости.
Такое расположение позволяет дизайнерам создавать «линии задержки» любой желаемой длины. Помимо двадцати «длинных строк» по 108 слов каждая, есть еще четыре короткие строки по четыре слова каждая. Эти короткие строки перезагружаются в 27 раз быстрее, чем длинные, что обеспечивает быстрый доступ к часто необходимым данным. Даже аккумуляторы машины реализованы в виде барабанных строк: три строки с двойным словом используются для промежуточного хранения и сложения, умножения и деления двойной точности в дополнение к одному аккумулятору из одного слова. Использование барабана вместо триггеров для регистров помогло сократить количество электронных ламп .
Следствием такой конструкции стало то, что, в отличие от других компьютеров с магнитными барабанами, G-15 не сохраняет память при выключении. Единственными постоянными дорожками являются две временные дорожки, записанные на барабане на заводе. Вторая дорожка является резервной, поскольку дорожки могут быть удалены в случае замыкания одной из ламп усилителя.
Последовательный характер памяти G-15 был перенесен в конструкцию его арифметических схем и схем управления. Сумматоры работают с одной двоичной цифрой за раз, и даже командное слово было разработано так, чтобы минимизировать количество битов в инструкции, которые необходимо сохранить в триггерах (вплоть до использования другой барабанной строки из одного слова, используемой исключительно для генерации сигналов синхронизации адреса).
G-15 имеет 180 ламповых блоков и 3000 германиевых диодов . [7] Всего в нем около 450 ламп (в основном двойные триоды). [8] Его память на магнитном барабане вмещает 2160 слов по двадцать девять бит . Среднее время доступа к памяти составляет 14,5 миллисекунд , но архитектура адресации инструкций может значительно сократить это время для хорошо написанных программ. Время его сложения составляет 270 микросекунд (не считая времени доступа к памяти). Умножение с одинарной точностью занимает 2439 микросекунд, а умножение с двойной точностью — 16700 микросекунд.
Одним из основных устройств вывода Г-15 является пишущая машинка со скоростью вывода цифр около 10 знаков в секунду (и строчных шестнадцатеричных символов uz) и около трех знаков в секунду для буквенных знаков. Ограниченный объем памяти машины не позволяет выводить что-либо, кроме чисел; изредка в пишущую машинку вставлялись бумажные бланки с заранее напечатанными полями или этикетками. Также была доступна более быстрая пишущая машинка.
Высокоскоростной фотоэлектрический считыватель бумажной ленты (250 шестнадцатеричных цифр в секунду на пятиканальной бумажной ленте для ПР-1; 400 символов с 5-8-канальной ленты для ПР-2) считывает программы (а иногда и сохраненные данные) с лент. которые часто монтировались в патроны для удобства заряжания и разряжания. В отличие от магнитной ленты, данные на бумажной ленте блокируются сериями по 108 слов или меньше, поскольку это максимальный размер чтения. Картридж может содержать множество блоков длиной до 2500 слов (~10 килобайт ).
Хотя для вывода имеется дополнительный высокоскоростной перфоратор для бумажной ленты (PTP-1 со скоростью 60 цифр в секунду), стандартный перфоратор работает со скоростью 17 шестнадцатеричных символов в секунду (510 байт в минуту).
Опционально в состав «Аксессуара универсального кода» АН-1 входили флексописатель Friden «35-4» , устройство чтения бумажной ленты HSR-8 и дырокол для бумажной ленты HSP-8. Механическое считывающее устройство и перфоратор могут обрабатывать бумажные ленты шириной до восьми каналов со скоростью 110 символов в секунду.
«Соединитель перфокарт» CA-1 может подключать один или два перфокарты IBM 026 (которые чаще использовались в качестве ручных устройств) для считывания карт со скоростью 17 столбцов в секунду (приблизительно 12 полных карт в минуту) или перфокарт со скоростью 11 столбцов. в секунду (примерно 8 полных карт в минуту). Частично заполненные карточки обрабатывались быстрее со скоростью пропуска 80 столбцов в секунду). Более дорогой соединитель перфокарт CA-2 считывает и перфокарты со скоростью 100 карт в минуту.
Перьевой плоттер PA-3 работает со скоростью 1 дюйм в секунду с шагом 200 шагов на дюйм на рулоне бумаги шириной 1 фут и длиной 100 футов. Дополнительный выдвижной держатель для ручек исключает «обратные линии».
MTA-2 может подключаться к четырем приводам для полудюймовых майларовых магнитных лент, которые могут хранить до 300 000 слов (в блоках длиной не более 108 слов). Скорость чтения/записи составляет 430 шестнадцатеричных цифр в секунду; скорость двунаправленного поиска составляет 2500 символов в секунду.
Дифференциальный анализатор ДА-1 облегчает решение дифференциальных уравнений. Он содержит 108 интеграторов и 108 постоянных множителей, обеспечивающих 34 обновления в секунду.
Проблема, характерная для машин с последовательной памятью, заключается в задержке носителя информации: инструкции и данные не всегда доступны немедленно, и в худшем случае машине приходится ждать полной рециркуляции линии задержки для получения данных из заданной памяти. адрес. Проблема решается в G-15 с помощью того, что в литературе Bendix называется «кодированием с минимальным доступом». Каждая инструкция несет в себе адрес следующей выполняемой инструкции, что позволяет программисту упорядочивать инструкции таким образом, что по завершении одной инструкции следующая инструкция вот-вот появится под заголовком чтения для ее строки. Данные можно расположить аналогичным образом. Чтобы облегчить этот процесс, листы кодирования включают таблицу, содержащую номера всех адресов; программист может вычеркивать каждый адрес по мере его использования. У Bendix есть одноименная операционная система.
Символический ассемблер, похожий на программу символической оптимальной сборки (SOAP) IBM 650 , был представлен в конце 1950-х годов и включает процедуры для кодирования с минимальным доступом. Другие средства программирования включают программу-супервизор, систему интерпретации чисел с плавающей запятой под названием «Интерком» и ALGO , алгебраический язык, разработанный на основе предварительного отчета комитета АЛГОЛ 1958 года . Пользователи также разработали свои собственные инструменты, и, как сообщается, распространен вариант Intercom, подходящий для нужд инженеров-строителей.
Арифметика с плавающей запятой реализована программно. Серия языков Intercom упрощает программирование виртуальной машины, работающей с числами с плавающей запятой. Инструкции для Intercom 500, 550 и 1000 имеют числовую форму, состоящую из шести или семи цифр. Инструкции хранятся последовательно; красота – это удобство, а не скорость. Intercom 1000 даже имеет дополнительную версию с двойной точностью.
Как упоминалось выше, машина использует шестнадцатеричные числа, но пользователю никогда не приходится сталкиваться с этим при обычном программировании. Пользовательские программы используют десятичные числа, в то время как ОС находится по старшим адресам.
G-15 иногда называют первым персональным компьютером , поскольку он оснащен системой интерпретации Intercom. Это название оспаривается другими машинами, такими как LGP-30 (поставленный в конце 1956 г.), DEC LINC (март 1962 г.) и PDP-8 (март 1965 г.), в то время как некоторые утверждают, что только микрокомпьютеры, такие как те, что появились в 1970-е годы можно назвать персональными компьютерами. Тем не менее, низкие затраты на приобретение и эксплуатацию машины, а также тот факт, что она не требует специального оператора, означают, что организации могут предоставить пользователям полный доступ к машине.
Было изготовлено более 400 G-15. Около 300 G-15 были установлены в США и несколько продано в другие страны, такие как Австралия и Канада . Машина нашла свою нишу в гражданском строительстве , где ее использовали для решения проблем выемки и заполнения . Некоторые из них выжили и попали в компьютерные музеи или музеи науки и техники по всему миру.
Huskey получил один из последних серийных G15 с позолоченной передней панелью.
Это был первый компьютер, которым когда-либо пользовался Кен Томпсон . [9]
Bendix G-15 использовался в средней школе Фремонта (Объединенный школьный округ Окленда) в 1964–65 учебном году на уроках математики для старших классов. Студентов обучали основам программирования. Одним из таких упражнений было вычисление квадратного корня методом ньютоновской аппроксимации. Bendix G-15 все еще использовался на летних курсах программирования Калифорнийского университета в Беркли в Оклендской технической средней школе в 1970 году .