UNIVAC I ( Универсальный автоматический компьютер I ) был первым электронным цифровым компьютером общего назначения для бизнес-приложений, произведенным в Соединенных Штатах . Он был разработан главным образом Дж. Преспером Эккертом и Джоном Мочли , изобретателями ENIAC . Работы по проектированию 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 ). За годы до появления моделей-преемников UNIVAC I машина была известна просто как «UNIVAC » . [1]
Первый Univac был принят Бюро переписи населения США 31 марта 1951 года и открыт 14 июня того же года. [2] [3] Пятая машина (построенная для Комиссии по атомной энергии США ) использовалась CBS для предсказания результата президентских выборов 1952 года . При явке избирателей всего в 5,5% он, как известно, предсказал победу Эйзенхауэра . [4]
UNIVAC I был первым американским компьютером, изначально разработанным для делового и административного использования и обеспечивающим быстрое выполнение относительно простых арифметических операций и операций по передаче данных, в отличие от сложных числовых вычислений, необходимых для научных компьютеров. Таким образом, UNIVAC напрямую конкурировал с перфокарточными машинами, хотя изначально UNIVAC не мог ни читать, ни перфокарты. Этот недостаток препятствовал продажам компаниям, обеспокоенным высокой стоимостью ручного преобразования больших объемов существующих данных, хранящихся на картах. Это было исправлено путем добавления оборудования для автономной обработки карт, конвертера UNIVAC Tape to Card, для передачи данных между картами и магнитными лентами UNIVAC. [5] Однако ранняя рыночная доля UNIVAC I была ниже, чем хотелось компании Remington Rand. [ нужна цитата ]
Чтобы стимулировать продажи, компания объединилась с CBS, чтобы UNIVAC I предсказал результат президентских выборов 1952 года. После того, как он предсказал, что Эйзенхауэр одержит убедительную победу над Адлаем Стивенсоном , в отличие от итогового опроса Gallup , который предсказывал, что Эйзенхауэр выиграет всенародное голосование со счетом 51–49 в тесной борьбе, команда CBS была настолько уверена, что UNIVAC ошибался, что они считали, что это не работает. [ нужна цитата ]
По мере продолжения выборов стало ясно, что они были правильными с самого начала: UNIVAC предсказал, что Эйзенхауэр получит 32 915 949 голосов и выиграет Коллегию выборщиков со счетом 438–93 [6] по сравнению с окончательным результатом. Эйзенхауэр получит 34 075 029 голосов избирателей при 442–89. голоса коллегии выборщиков. UNIVAC имел погрешность в 3,5% от общего числа голосов Эйзенхауэра и четыре голоса от общего числа голосов его выборщиков. [ нужна цитата ]
После того как дикторы признались в своей ловкости рук и нежелании верить предсказанию, машина прославилась. Это привело к повышению осведомленности общественности о компьютерных технологиях, [7] в то время как компьютеризированные прогнозы были обязательной частью ночных трансляций выборов. [ нужна цитата ]
Первые контракты были заключены с государственными учреждениями, такими как Бюро переписи населения , ВВС США и Картографическая служба армии США . [1] Контракты также подписали компании ACNielsen и Prudential Insurance Company . После продажи Eckert-Mauchly Computer Corporation компании Remington Rand в 1950 году из-за перерасхода средств по проекту Remington Rand убедила Nielsen и Prudential расторгнуть свои контракты. [ нужна цитата ]
Первая продажа Бюро переписи населения была отмечена официальной церемонией 31 марта 1951 года на фабрике подразделения Эккерт-Мокли по адресу 3747 Ридж-авеню, Филадельфия. На самом деле машина была отправлена только в декабре следующего года, поскольку, будучи единственной полностью настроенной моделью, она была необходима для демонстрационных целей, и компания опасалась трудностей с разборкой, транспортировкой и повторной сборкой хрупкой машины. [8] В результате первая установка произошла со вторым компьютером, доставленным в Пентагон в июне 1952 года .
Первоначально цена UNIVAC I составляла 159 000 долларов США , но цена выросла до 1 250 000–1 500 000 долларов США. Всего было построено и поставлено 46 систем. [ нужна цитата ]
UNIVAC I был слишком дорогим для большинства университетов, а Sperry Rand, в отличие от таких компаний, как IBM , не была достаточно сильна в финансовом отношении, чтобы позволить себе раздать многие из них. Однако Сперри Рэнд подарил системы UNIVAC I Гарвардскому университету (1956 г.), Пенсильванскому университету (1957 г.) и Технологическому институту Кейса в Кливленде, штат Огайо (1957 г.). UNIVAC I в Case все еще работал в 1965 году, но был заменен UNIVAC 1107 . [ нужна цитата ]
Несколько систем UNIVAC I оставались в эксплуатации еще долгое время после того, как они устарели из-за развития технологий. Бюро переписи населения использовало две свои 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, общий срок службы которых составил более 13 лет. [ нужна цитата ]
UNIVAC I использовал 6103 электронные лампы , [18] [19] весил 16 686 фунтов (8,3 коротких тонны; 7,6 т), потреблял 125 кВт [20] и мог выполнять около 1905 операций в секунду, работая на тактовой частоте 2,25 МГц . Только Центральный комплекс (то есть блок процессора и памяти) имел размеры 4,3 х 2,4 х 2,6 м в высоту. Вся система занимала более 35,5 м 2 (382 фута ²) площади. [ нужна 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 ртутных регистров линии задержки по 10 слов . Буферы ввода/вывода имели емкость по 60 слов каждый и состояли из 12 каналов ртутных регистров линии задержки по 10 слов. В качестве запасных имеется шесть каналов ртутных регистров линии задержки по 10 слов. Благодаря измененной схеме еще семь каналов контролируют температуру семи ртутных резервуаров, а еще один канал используется для регистра «Y» из 10 слов. Всего в семи ртутных резервуарах, установленных на задних частях секций МТ, МВ, МХ, НТ, НВ, НХ и ГВ, содержится 126 ртутных каналов. Каждый ртутный резервуар разделен на 18 ртутных каналов. [ нужна цитата ]
Каждый канал ртутной линии задержки длиной 10 слов состоит из трех секций:
.jpg/1280px-UNIVAC_1_Recirculation_Chassis_Board_(1951).jpg)
Инструкции представляли собой шесть буквенно-цифровых символов, по две инструкции на слово. Время сложения составило 525 микросекунд , а время умножения — 2150 микросекунд. Нестандартная модификация под названием «Overdrive» действительно существовала, которая при некоторых обстоятельствах позволяла использовать три четырехсимвольные инструкции на слово. (Симулятор Ингермана для UNIVAC, упомянутый ниже, также делает эту модификацию доступной . )
Цифры были представлены внутри с использованием двоично-десятичной арифметики (BCD) с избытком 3 («XS3») с шестью битами на цифру, используя то же значение, что и цифры буквенно-цифрового набора символов (и один бит четности на цифру для проверки ошибок ). допуская 11-значные числа со знаком . Но за исключением одной или двух машинных инструкций, UNIVAC считался программистами десятичной, а не двоичной машиной, и двоичное представление символов не имело значения. Если во время арифметической операции в позиции встречался нецифровой символ, машина передавала его на выход без изменений, и любой перенос в нецифровой символ терялся. (Однако обратите внимание, что особенность схемы сложения/вычитания UNIVAC I заключалась в том, что символы «игнорировать», пробел и минус иногда рассматривались как числовые со значениями –3, –2 и –1 соответственно, а апостроф, амперсанд и левая скобка иногда рассматривались как числовые значения со значениями 10, 11 и 12. )
Помимо консоли 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 стримером, продаваемым на коммерческой основе. Он использовал плотность данных 128 бит на дюйм (с реальной скоростью передачи 7200 символов в секунду) на лентах из фосфористой бронзы с магнитным покрытием. UNISERVO также мог читать и записывать ленты, созданные UNITYPER, со скоростью 20 бит на дюйм. UNITYPER представлял собой автономное пишущее устройство для записи на магнитную ленту, которое использовалось программистами и для незначительного редактирования данных . Операции чтения и записи ленты вперед и назад были возможны в UNIVAC и полностью перекрывались с выполнением инструкций, что обеспечивало высокую пропускную способность системы в типичных приложениях обработки данных сортировки/слияния. Большие объемы данных могут быть отправлены на вход с помощью магнитных лент, созданных на автономной карте, на ленточную систему и выведены на отдельную автономную ленту на систему принтера. Консоль оператора имела три столбца переключателей с десятичной кодировкой, которые позволяли отображать на осциллографе любую из 1000 ячеек памяти. Поскольку ртутная память с линией задержки хранила биты в последовательном формате, программист или оператор мог непрерывно контролировать любую ячейку памяти и с достаточным терпением декодировать ее содержимое, отображаемое на прицеле. Электронная пишущая машинка обычно использовалась для объявления точек останова программы, контрольных точек и дампов памяти. [ нужна цитата ]
Типичная установка UNIVAC I имела несколько вспомогательных устройств. Было:
UNIVAC не предоставил операционную систему. Операторы загружали в UNISERVO ленту с программой, которая могла загружаться автоматически с помощью логики процессора. Соответствующие ленты с исходными и выходными данными будут смонтированы, и программа запустится. Ленты с результатами затем отправлялись на автономный принтер или, как правило, для обработки данных в кратковременное хранилище для обновления следующим набором данных, созданных на автономной карте, на ленточном устройстве. Температура ртутного резервуара памяти с линией задержки контролировалась очень тщательно, поскольку скорость звука в ртути меняется в зависимости от температуры. В случае отключения электроэнергии может пройти много часов, прежде чем температура стабилизируется. [ нужна цитата ]
Эккерт и Моучли не были уверены в надежности цифровых логических схем — в то время о них было мало что известно. UNIVAC был разработан с использованием параллельных вычислительных схем и статистического сравнения результатов. Однако на практике только вышедшие из строя компоненты, то есть электронные лампы, давали сбойные результаты сравнения, поскольку конструкции схем как таковые оказались очень надежными. Был установлен режим, обеспечивающий надежность хрупких электронных ламп, являющихся ключевым моментом всей операции. Перед использованием большие партии преобладающих ламп типа 25Л6 были обожжены и тщательно проверены. (Часто половина любой производственной партии выбрасывалась.) Затем технические специалисты устанавливали проверенную и обожженную лампу в легко диагностируемом месте, например, в усилителях рециркуляции памяти. Затем, когда выяснилось, что она устарела и надежна, эту «золотую» трубку отправили на склад, чтобы ее можно было вытащить для трудно диагностируемых логических положений.
Кроме того, включение компьютера заняло около 30 минут — мощность всех катодных нагревателей повышалась постепенно, чтобы уменьшить пусковой ток и сопутствующую тепловую нагрузку на трубки. В результате этих мер на процессоре в конечном итоге было получено время безотказной работы ( MTBF ) от многих дней до недель. (У UNISERVO не было вакуумных колонн, а были пружины и струны для буферизации ленты от катушек до ведущего вала . Эти механические компоненты затем стали наиболее частым источником отказов . )
{{cite journal}}: CS1 maint: others (link){{cite book}}: CS1 maint: others (link){{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link) CS1 maint: others (link)