UNIVAC I ( Universal Automatic Computer I ) был первым универсальным электронным цифровым компьютером для бизнес-приложений, разработанным в Соединенных Штатах . Он был разработан главным образом Дж. Преспером Экертом и Джоном Мочли , изобретателями ENIAC . Проектные работы были начаты их компанией Eckert–Mauchly Computer Corporation (EMCC) и завершены после того, как компания была приобретена Remington Rand (которая позже стала частью Sperry , теперь Unisys ). В годы, предшествовавшие появлению последующих моделей UNIVAC I, машина была известна просто как « UNIVAC ». [1]
Первый UNIVAC был принят Бюро переписи населения США 31 марта 1951 года и был открыт 14 июня того же года. [2] [3] Пятая машина (созданная для Комиссии по атомной энергии США ) использовалась CBS для прогнозирования результатов президентских выборов 1952 года . С выборкой всего в 5,5% явки избирателей она, как известно, предсказала убедительную победу Эйзенхауэра . [4]
UNIVAC I был первым американским компьютером, изначально разработанным для делового и административного использования с быстрым выполнением относительно простых арифметических операций и операций по передаче данных, в отличие от сложных числовых вычислений, требуемых научными компьютерами. Таким образом, UNIVAC напрямую конкурировал с перфокарточными машинами, хотя изначально UNIVAC не мог ни читать, ни перфокарт. Этот недостаток мешал продажам компаниям, обеспокоенным высокой стоимостью ручного преобразования больших объемов существующих данных, хранящихся на картах. Это было исправлено путем добавления автономного оборудования для обработки карт, преобразователя UNIVAC Tape to Card, для передачи данных между картами и магнитными лентами UNIVAC. [5] Однако ранняя доля рынка UNIVAC I была ниже, чем желала компания Remington Rand. [ необходима цитата ]
Для повышения продаж компания заключила партнерское соглашение с CBS , чтобы UNIVAC I предсказал результаты президентских выборов в США 1952 года в прямом эфире по телевидению. Машина предсказала, что Дуайт Д. Эйзенхауэр одержит убедительную победу над Эдлаем Стивенсоном с шансом 100 к 1, получит 32 915 949 голосов и выиграет Коллегию выборщиков со счетом 438–93. Это противоречило окончательному опросу Гэллапа , который предсказал победу Эйзенхауэра в упорной борьбе. Команда CBS была настолько уверена, что UNIVAC ошибается, что они считали, что это не работает, поэтому они изменили определенный «фактор национального тренда» с 40% на 4%, чтобы получить то, что казалось более правильным 268–263, и выпустили это для телевидения. Вскоре было замечено, что прогноз, предполагающий 40%, был ближе к истине, поэтому они изменили его обратно. [6] [7]
В ночь выборов Эйзенхауэр получил 34 075 029 голосов при победе коллегии выборщиков со счетом 442–89. UNIVAC имел погрешность в 3,5% от подсчета голосов избирателей Эйзенхауэра и находился в пределах четырех голосов от его общего числа голосов выборщиков. [ необходима цитата ] Прогноз и его использование в освещении выборов CBS привели к большей осведомленности общественности о вычислительных технологиях, [8] в то время как компьютерные прогнозы стали широко используемой частью трансляций в ночь выборов. [ необходима цитата ]
Первые контракты были заключены с государственными учреждениями, такими как Бюро переписи населения , ВВС США и Картографическая служба армии США . [1] Контракты также были подписаны компаниями ACNielsen Company и Prudential Insurance Company . После продажи Eckert–Mauchly Computer Corporation компании Remington Rand в 1950 году из-за перерасхода средств на проект Remington Rand убедила Nielsen и Prudential расторгнуть свои контракты. [ необходима цитата ]
Первая продажа Бюро переписи населения была отмечена официальной церемонией 31 марта 1951 года на заводе Eckert–Mauchly Division по адресу 3747 Ridge Avenue, Philadelphia. Машина была фактически отправлена только в декабре следующего года, поскольку, как единственная полностью настроенная модель, она была нужна для демонстрационных целей, и компания беспокоилась о трудностях разборки, транспортировки и повторной сборки этой деликатной машины. [9] В результате первая установка была произведена со вторым компьютером, доставленным в Пентагон в июне 1952 года. [ необходима цитата ]
Первоначально стоивший 159 000 долларов США , UNIVAC I рос в цене, пока не достиг отметки в 1 250 000 до 1 500 000 долларов США. Всего было построено и поставлено 46 систем. [ необходима цитата ]
UNIVAC I был слишком дорогим для большинства университетов, и Sperry Rand, в отличие от таких компаний, как IBM , не была достаточно сильна в финансовом отношении, чтобы позволить себе раздавать много. Тем не менее, Sperry Rand пожертвовала системы UNIVAC I Гарвардскому университету (1956), Университету Пенсильвании (1957) и Технологическому институту Кейса в Кливленде, штат Огайо (1957). UNIVAC I в Кейсе все еще был работоспособен в 1965 году, но был заменен UNIVAC 1107. [ необходима цитата ]
Несколько систем UNIVAC I оставались в эксплуатации долгое время после того, как они устарели из-за развития технологий. Бюро переписи населения использовало свои две системы до 1963 года, что составило 12 и 9 лет службы соответственно. Сама компания Sperry Rand использовала две системы в Буффало, штат Нью-Йорк, до 1968 года. Страховая компания Life and Casualty of Tennessee использовала свою систему до 1970 года, что в общей сложности составило более 13 лет службы. [ необходима цитата ]
UNIVAC I использовал 6103 вакуумных трубки , [19] [20] весил 16686 фунтов (8,3 коротких тонн; 7,6 т), потреблял 125 кВт , [21] и мог выполнять около 1905 операций в секунду, работая на тактовой частоте 2,25 МГц . Центральный комплекс (т. е. процессор и блок памяти) был размером 4,3 м на 2,4 м на 2,6 м в высоту. Вся система занимала более 35,5 м 2 (382 фута 2 ) площади пола. [ необходима цитата ]
Основная память состояла из 1000 слов по 12 символов каждое. При представлении чисел они записывались как 11 десятичных цифр плюс знак . 1000 слов памяти состояли из 100 каналов 10-словных ртутных регистров линии задержки . Буферы ввода/вывода были по 60 слов каждый, состоящих из 12 каналов 10-словных ртутных регистров линии задержки. Имеется шесть каналов 10-словных ртутных регистров линии задержки в качестве запасных. С измененной схемой еще семь каналов контролируют температуру семи ртутных резервуаров, и еще один канал используется для 10-словного регистра "Y". Всего 126 ртутных каналов содержатся в семи ртутных резервуарах, установленных на задних панелях секций MT, MV, MX, NT, NV, NX и GV. Каждый ртутный резервуар разделен на 18 ртутных каналов. [ необходима цитата ]
Каждый канал ртутной линии задержки длиной 10 слов состоит из трех секций:
.jpg/1280px-UNIVAC_1_Recirculation_Chassis_Board_(1951).jpg)
Инструкции состояли из шести буквенно-цифровых символов, упакованных по две инструкции на слово. Время сложения составляло 525 микросекунд , а время умножения — 2150 микросекунд. Существовала нестандартная модификация под названием «Overdrive», которая допускала три четырехсимвольные инструкции на слово при некоторых обстоятельствах. (Эмулятор Ингермана для UNIVAC, упомянутый ниже, также делает эту модификацию доступной.) [ необходима цитата ]
Цифры представлялись внутренне с использованием избыточной-3 ("XS3") двоично-десятичной (BCD) арифметики с шестью битами на цифру, использующей то же значение, что и цифры алфавитно-цифрового набора символов (и один бит четности на цифру для проверки ошибок ), что позволяло использовать 11-значные знаковые величины . Но за исключением одной или двух машинных инструкций, программисты считали UNIVAC десятичной машиной, а не двоичной, и двоичное представление символов не имело значения. Если в позиции во время арифметической операции встречался нецифровой символ, машина передавала его без изменений на выход, и любой перенос в нецифровой терялся. (Однако следует отметить, что особенностью схемы сложения/вычитания UNIVAC I было то, что символы «игнор», пробел и минус иногда обрабатывались как числовые, со значениями –3, –2 и –1 соответственно, а апостроф, амперсанд и левая скобка иногда обрабатывались как числовые, со значениями 10, 11 и 12.) [ необходима ссылка ]
Помимо пульта оператора, единственными устройствами ввода-вывода , подключенными к UNIVAC I, были до 10 ленточных накопителей UNISERVO , электрическая пишущая машинка Remington Standard и осциллограф Tektronix . UNISERVO был первым коммерческим компьютерным ленточным накопителем, продаваемым в коммерческих целях. Он использовал плотность данных 128 бит на дюйм (с реальной скоростью передачи 7200 символов в секунду) на магнитных фосфорно-бронзовых лентах. UNISERVO также мог считывать и записывать ленты, созданные UNITYPER, со скоростью 20 бит на дюйм. UNITYPER был автономным устройством пишущей машинки на ленту, использовавшимся программистами и для незначительного редактирования данных. Операции чтения и записи ленты вперед и назад были возможны на UNIVAC и полностью перекрывались выполнением инструкций, что обеспечивало высокую пропускную способность системы в типичных приложениях обработки данных сортировки/слияния. Большие объемы данных могли быть отправлены в качестве входных данных через магнитные ленты, созданные в автономной системе «карта-лента», и сделаны в качестве выходных данных через отдельную автономную систему «лента-принтер». Консоль оператора имела три колонки десятичных кодированных переключателей, которые позволяли отображать на осциллографе любую из 1000 ячеек памяти. Поскольку память с ртутной линией задержки хранила биты в последовательном формате, программист или оператор мог непрерывно контролировать любую ячейку памяти и, при достаточном терпении, декодировать ее содержимое, отображаемое на осциллографе. Онлайновая пишущая машинка обычно использовалась для объявления точек останова программы, контрольных точек и для дампов памяти. [ необходима цитата ]
Типичная установка UNIVAC I имела несколько вспомогательных устройств. Были:
UNIVAC не предоставлял операционной системы. Операторы загружали на UNISERVO программную ленту, которая могла загружаться автоматически логикой процессора. Соответствующие исходные и выходные ленты данных монтировались, и программа запускалась. Затем ленты результатов отправлялись на автономный принтер или, как правило, для обработки данных в краткосрочное хранилище для обновления следующим набором данных, созданных на автономной карте на ленточном устройстве. Температура резервуара памяти ртутной линии задержки очень тщательно контролировалась, поскольку скорость звука в ртути меняется в зависимости от температуры. В случае отключения питания могло пройти много часов, прежде чем температура стабилизировалась. [ необходима цитата ]
Экерт и Мочли не были уверены в надежности цифровых логических схем — в то время о них было мало что известно. UNIVAC был разработан с параллельными вычислительными схемами и статистическим сравнением результатов. Однако на практике только вышедшие из строя компоненты, т. е. электронные лампы, давали сбои сравнения, поскольку конструкции схем как таковые оказались очень надежными. Был установлен режим для обеспечения надежности хрупких электронных ламп, узкого места всей операции. Перед использованием большие партии преобладающего типа ламп 25L6 были обкатанными и тщательно протестированы. (Часто половина любой данной производственной партии выбрасывалась.) Затем техники устанавливали проверенную и обкатанную лампу в легко диагностируемом месте, например, в усилителях рециркуляции памяти. Затем, когда дополнительно доказывалось, что она состарилась и доказала свою надежность, эта «золотая» трубка отправлялась на склад, чтобы извлечь ее для труднодиагностируемых логических позиций.
Кроме того, включение компьютера занимало около 30 минут — вся мощность нагревателя катода постепенно увеличивалась, чтобы снизить пусковой ток и сопутствующую тепловую нагрузку на трубки. В результате этих мер в конечном итоге на процессоре было получено время безотказной работы ( MTBF ) от многих дней до нескольких недель. (У UNISERVO не было вакуумных колонн, а вместо них были пружины и струны для буферизации ленты от катушек до кабестана . Эти механические компоненты затем стали наиболее частым источником отказов.) [ необходима цитата ]
