Том Килберн CBE FRS (11 августа 1921 г. – 17 января 2001 г.) был английским математиком и ученым-компьютерщиком . [1] [2] За свою 30-летнюю карьеру он участвовал в разработке пяти компьютеров, имевших большое историческое значение. Вместе с Фредди Уильямсом он работал над трубкой Уильямса-Килберна и первым в мире электронным компьютером с хранимой программой , Manchester Baby , работая в Манчестерском университете . [3] Его работа выдвинула Манчестер и Великобританию на передовые позиции в новой области компьютерной науки. [4] [5] [6]
Выпускник Кембриджского университета , Килберн работал над радаром в Исследовательском центре телекоммуникаций (TRE) в Малверне под руководством Фредерика Калланда Уильямса во время Второй мировой войны. После окончания войны Уильямс нанял его для работы над разработкой компьютеров в Манчестерском университете. Он руководил разработкой ряда инновационных компьютеров Manchester , включавших в себя множество новаторских инноваций и разработок, включая Ferranti Mark 1 , первый в мире коммерческий компьютер, и Atlas , один из первых многопроцессорных компьютеров с разделением времени, включавший планирование заданий , буферизацию , прерывания , конвейеризацию инструкций и подкачку страниц . [7]
Том Килберн родился в Эрлситоне около Дьюсбери , Йоркшир, 11 августа 1921 года [8] [3], единственный сын Джона Уильяма Килберна, клерка шерстяной фабрики, который позже стал секретарем компании, и его жены Айви Мортимер. С 1932 по 1940 год [9] он посещал гимназию для мальчиков Уилрайта , где директор поощрял его способности к математике. [10] Он также занимался спортом, в частности бегом. [9]
В 1940 году Килберн начал изучать математику в Кембриджском университете в качестве студента колледжа Сидни-Сассекс в Кембридже , финансируемого за счет государственной стипендии, стипендии округа и небольшой открытой стипендии. [9] Хотя многие университетские преподаватели отсутствовали, выполняя военную работу в таких местах, как Блетчли-Парк , Кембриджский университет поддерживал активное математическое сообщество, и Килберн стал представителем колледжа Сидни-Сассекс в «Новых пифагорейцах», клике с Математическим обществом Кембриджского университета, членами которой были Гордон Уэлчман и Джефф Тутилл . Из-за начала Второй мировой войны курсы были сжаты до двух лет, и он окончил его в 1942 году с отличием первого класса в Части I математического экзамена Tripos и предварительными экзаменами для Части II. [10]
После окончания университета Килберн был принят на работу Ч. П. Сноу . [11] Ему дали краткий курс электроники и отправили в Исследовательский центр телекоммуникаций (TRE) в Малверне , где он работал над радаром в группе 19 под руководством Фредерика Калланда Уильямса . Группа отвечала за проектирование и отладку электронных схем. Хотя Уильямс изначально был разочарован тем, что ему дали человека с таким малым практическим опытом, Килберн стал ценным членом команды. [10] 14 августа 1943 года он женился на Ирен Марсден, продавщице. Они вырастили сына Джона и дочь Энн. [9]
Военная работа Килберна вдохновила его на создание какой-либо формы электронного компьютера. Главным техническим препятствием для такой разработки в то время было отсутствие каких-либо практических средств хранения данных и инструкций. В июле 1946 года Килберн и Уильямс совместно разработали устройство хранения данных на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), названное трубкой Уильямса-Килберна . Патент был подан в 1946 году. [12] Первоначально они использовали его для хранения одного бита . Изображение ЭЛТ вскоре померкло, поэтому они разработали схему, с помощью которой оно непрерывно считывалось и обновлялось, фактически делая хранение данных постоянным. К декабрю 1947 года они смогли хранить 2048 бит на одной ЭЛТ диаметром 6 дюймов (150 мм). [13] [14]
В декабре 1946 года Уильямс занял кафедру электротехники имени Эдварда Стокса Мэсси в Университете Манчестера и нанял Килберна, прикомандированного из Малверна. [10] Они вдвоем разработали свою технологию хранения данных, и в 1948 году Килберн применил ее на практике, построив Manchester Baby , который стал первым компьютером с хранимой программой , запустившим программу 21 июня 1948 года. [9] В 1948 году он получил степень доктора философии за свою работу в Манчестере, написав диссертацию на тему « Система хранения данных для использования с двоичными цифровыми вычислительными машинами» под руководством Уильямса. [15]
Килберн рассчитывал вернуться в Малверн, но Уильямс убедил его остаться и работать над совместным университетским проектом по разработке Ferranti Mark 1 — первого в мире коммерческого компьютера. [16] [17] [18] Макс Ньюман вышел из проекта, полагая, что на данном этапе для разработки компьютеров требуются инженеры, а не математики, но Уильямс предпочел вернуться в электротехнику, оставив Килберна за главного. [10] Ему помогал Алан Тьюринг , прибывший в Манчестер в 1948 году. [13] [19] Mark I включал в себя такие инновации, как индексные регистры и объединенные ЭЛТ с магнитным барабанным хранилищем. [9] [20] В период с 1951 по 1957 год было продано девять компьютеров Mark I. [10]
В течение следующих трех десятилетий Килберн руководил разработкой ряда инновационных компьютеров Manchester . [16] Первой, начатой в 1951 году, была разработка Mark I, известной как мегацикловая машина или Meg, в которой электронные ламповые диоды были заменены твердотельными . Это позволило на порядок увеличить тактовую частоту . Чтобы добавить еще больше скорости, Килберн предусмотрел 10-битную параллельную память CRT. [10] Это был также один из первых компьютеров, если не первый, с арифметикой с плавающей точкой . [9] Meg впервые заработал в 1954 году, и девятнадцать из них были проданы Ferranti под названием «Mercury» , шесть из них — клиентам за рубежом. [10]
В то время как Килбурн возглавлял одну команду дизайнеров, работавшую над Meg, он возглавлял другую с Диком Гримсдейлом и Дугласом Уэббом, работая над исследовательским проектом, изучающим то, что, по его мнению, станет следующим шагом вперед в компьютерном проектировании: использование транзисторов . 48-битная машина, которую они завершили в ноябре 1953 года, была первым в мире транзисторным компьютером с 550 диодами и 92 транзисторами и была произведена STC . Улучшенная версия, завершенная в апреле 1955 года, имела 1300 диодов и 200 транзисторов и продавалась Metropolitan-Vickers как Metrovick 950. [10 ]
Следующий проект Килберна, известный как Atlas , был направлен на создание быстрого компьютера, максимально используя существующие и новые технологии. Проект был поддержан Ferranti и грантом в размере 300 000 фунтов стерлингов от National Research Development Corporation . [10] Он включал в себя многочисленные технологии и методы, такие как « мультипрограммирование , планирование заданий , буферизация , прерывания , конвейеризация , чередующееся хранение , автономные передающие устройства , виртуальное хранение и подкачка страниц — хотя ни один из этих методов не был изобретен, когда проект начался в 1956 году». [10] Другие инновации включали память только для чтения и компилятор-компилятор . [21] Величайшим нововведением была виртуальная память , которая позволяла обращаться с барабанным хранилищем так, как если бы это было ядро. [22] [23] Три из них были построены и установлены в Манчестерском университете, Лондонском университете и Лаборатории Резерфорда . [10]
Килберн стал профессором вычислительной техники на кафедре электротехники в Манчестере в 1960 году. Он сыграл важную роль в формировании кафедры компьютерных наук в 1964 году, став первым руководителем кафедры, и был деканом факультета естественных наук с 1970 по 1972 год и проректором университета с 1976 по 1979 год. [10] Его последним компьютерным проектом был MU5 , который был разработан для облегчения запуска программ на языках программирования высокого уровня . Анализ кода, написанного для Atlas, дал представление о частоте различных операндов и управляющих структур. Проекту помог грант в размере 630 000 фунтов стерлингов Научно-исследовательского совета (SRC), предоставленный на пять лет. Проект сильно повлиял на успешную серию ICL 2900. [ 10] [21]
За эти годы Килберн получил множество наград и почестей. Он был избран членом Королевского общества (FRS) в 1965 году [24] , почетным членом Британского компьютерного общества в 1974 году [25] и членом Музея компьютерной истории «за его вклад в ранний дизайн компьютеров, включая произвольное цифровое хранилище, виртуальную память и мультипрограммирование» в 2000 году [26]. Он был создан в качестве Командора Превосходнейшего ордена Британской империи (CBE) в 1973 году [27] и был удостоен почетной докторской степени от Университета Бата в 1979 году [28].
Килберн получил премию IEEE Computer Society W. Wallace McDowell Award в 1971 году «за достижения в проектировании и создании некоторых из первых — а также некоторых из самых мощных — компьютеров в мире», [29] премию British Computer Society IT Award в 1973 году, [30] Королевскую медаль Королевского общества в 1978 году, [31] премию IEEE Computer Society Computer Pioneer Award в 1982 году, [32] премию Eckert-Mauchly Award в 1983 году, [33] и медаль Маунтбеттена в 1997 году. [34] Здание в Университете Манчестера, в котором размещается факультет компьютерных наук , названо «Зданием Килберна» в его честь. [35] [36] Его номинация на премию Королевского общества гласит:
Профессор компьютерной инженерии в Университете Манчестера. Он был пионером в инженерной реализации универсального электронного цифрового компьютера и внес значительный вклад в быстрый темп развития, который произошел в этой области за последние 15 лет. Его вклад охватывает весь диапазон от общего проектирования системы до изобретения высокоскоростных схем для удовлетворения конкретных потребностей. Его последняя машина, «Атлас», вполне может быть самой передовой машиной, которая в настоящее время находится в стадии разработки где-либо в мире. [31]
Килберн женился на Ирен Марсден в 1943 году и имел двоих детей, одну дочь и одного сына. [1] Килберн обычно отдыхал со своей семьей в Блэкпуле , но всегда возвращался вовремя на первый матч Manchester United FC в футбольном сезоне. Он утверждал, что просмотр победы Manchester United в финале Кубка европейских чемпионов 1968 года на стадионе Уэмбли был лучшим днем в его жизни. [9] Он досрочно вышел на пенсию в 1981 году, чтобы ухаживать за своей больной женой, [13] которая страдала хроническим бронхитом, но она умерла 3 августа 1981 года, за две недели до его выхода на пенсию. [9] [10] [1]
После смерти жены Килберн жил один в скромном доме, который они делили в Манчестере. У него не было персонального компьютера. [13] В 1998 году он представил полностью функциональную копию Manchester Baby в Манчестерском музее науки и промышленности . [13] Он умер в больнице Trafford General Hospital в Дэвихулме от пневмонии после операции на брюшной полости 17 января 2001 года. [9]
