М2, масса — 7850 кг. Полный состав обслуживающего персонала — 30 человек на каждую 8-часовую смену.
SSEM (Small-Scale Experimental Machine) («Ваbу») стала первым компьютером с фон-неймановской архитектурой памяти.
Рис. 2.15. Запоминающее устройство SSEM на ЭЛТ, «трубка Уильямса».
Принцип действия «трубки Уильямса» в качестве памяти достаточно прост. Электронный луч, сканируя поверхность экрана, не только вызывает вспышки тех точек, куда подается заряд, но и оставляет их заряженными на 0,2 секунды. Это явление можно использовать как для формирования изображения, так и для хранения данных, если непрерывно регенерировать изображение, считывать состояние точек и производить в них запись. Реальная процедура сложнее, запись ведется в форме точек и тире, учитывая, что считывающий луч нарушает запись, ее необходимо восстанавливать и т.д. Все это преодолимые препятствия, но общей слабостью любых запоминающих устройств на ЭЛТ остаются органически присущие им ошибки, из-за особенностей фосфорного покрытия иногда биты теряются, но реальной альтернативы им не было, и трубки применялась в качестве запоминающих устройств для ЭВМ вплоть до конца 50-х годов, когда индустрия перешла на ферритовую память.
Память «Ваbу» состояла из 32 машинных слов по 32 бит (матрица на экране), то есть ее емкость была равна 128 байт, и предназначалась она для хранения команд, данных и результатов. Кроме ЭЛТ в логике машины использовались 300 диодов и 280 пентодов. Весогабаритные параметры этого «Ваbу», как у небольшого грузовика: длина более 5 м, высота более 2 м, вес около тонны. Количество команд - 7: безусловный переход, несколько команд управления регистрами, вычитание и остановка, а формат команды близок к одноадресному.
Первая программа насчитывала 17 команд, и ее написал Том Килбурн весной 1948 года, а выполнена она была впервые 21 июня того же года. Этот день можно считать днем рождения программирования. Программа находила наибольший делитель для числа 262 144 перебором, вычитая по 1 от 262 144, и далее. Деление выполнялось повторением вычитания. За 52 минуты SSEM выполнила 3,5 млн. операций и получила очевидный ответ - 131 072. Программа использовала 8 машинных слов в качестве рабочей памяти, то есть всего потребовалось 25 машинных слов вместе с самой программой.
На основе экспериментального компьютера SSEM через год был создан Manchester Mark 1.
Характеристики Manchester Mark 1:
около 17 метров в длину
75 тысяч электронных ламп
3 тысячи механических реле
память: 96 40-битных слов (4 трубки Уильямса)
магнитный барабан: 1024—4096 40-битных слов
процессор: 30 инструкций (26 в апрельском варианте), аккумуляторная архитектура, быстродействие 0,00056 MIPS (но для умножения — гораздо медленнее)
Данный компьютер производил вычисления с точностью до 23 значащих цифр и при этом выполнял операцию сложения за 3 секунды, а деления за 12 секунд.
1949 г. - EDSAC
Архитектура британского компьютера EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computer) наследовала архитектуру американского EDVAC.
На создание EDSAC ушло два с половиной года. Весной 1949 года была завершена отладка машины, и 6 мая 1949 года была выполнена первая программа — вычисление таблицы квадратов чисел от 0 до 99.
Рис. 2.16. EDSAC.
Компьютер состоял из примерно 3000 электронных ламп. Основная память компьютера состояла из 32 ртутных ультразвуковых линий задержки (РУ/13), каждая из которых хранила 32 слова по 17 бит (включая бит знака) — всего это даёт 1024 ячеек памяти. Была возможность включить дополнительные линии задержки, что позволяло работать со словами в 35 двоичных разрядов (включая бит знака). Вычисления производились в двоичной системе со скоростью от 100 до 15 ООО операций в секунду. Потребляемая мощность — 12 кВт, занимаемая площадь — 20 м2.
CSIRAC (Council for Scientific and Industrial Research Automatic Computer, Автоматический компьютер Совета по научным и промышленным исследованиям) — первая австралийская цифровая ЭВМ и четвёртая в мире ЭВМ с хранимой в памяти программой. Первоначально был известен как CSIR Mk 1. Первый компьютер, на котором исполнялась цифровая музыка, и единственный уцелевший компьютер первого поколения.
Рис. 2.17. SCIRAC в Мельбурнском музее.
Машина является характерным представителем первого лампового поколения компьютеров. CSIRAC включал в себя приблизительно 2000 электронных ламп. В качестве основного хранилища данных использовались ртутные линии задержки, с типичной ёмкостью в 768 20-битных слов (позже удвоенной) дополненной параллельными дисковым запоминающим устройством с общей ёмкостью в 1024 слова и временем доступа 10 мс. Память работала на частоте 1000 Гц, а устройство управления, синхронизированное с частотой, требовало 2 цикла для выполнения команды (позднее скорость была удвоена до 1 цикла на команду). Шина, называвшаяся в этом проекте «цифровой магистралью», примечательна по сравнению с большинством компьютеров тем, что была последовательной, то есть передавала один бит за раз. Система команд была минимальной, но поддерживала основные арифметические и логические операции, а также условный и безусловный переходы, что делало возможным написание библиотеки подпрограмм.
Ввод данных в машину осуществлялся посредством перфоленты, после безуспешных экспериментов с перфокартами. Машина управлялась через консоль (пульт), которая позволяла пошагово исполнять программы и специальным ЭЛТ-монитором, на котором отображалось состояние регистров. Вывод данных осуществлялся на стандартный телетайп или перфоленту. CSIRAC требовал для работы 30 кВт электроэнергии.
МЭСМ (Малая Электронная Счётная Машина) — советская ЭВМ, первая в СССР и континентальной Европе. Разрабатывалась лабораторией С. А. Лебедева (на базе киевского Института электротехники АН УССР) с конца 1948 года.
Первоначально МЭСМ задумывалась как макет или модель Большой Электронной Счётной Машины (БЭСМ), первое время буква «М» в названии означала «макет». Работа над машиной носила исследовательский характер, в целях экспериментальной проверки принципов построения универсальных цифровых ЭВМ. После первых успехов и с целью удовлетворения обширных потребностей в вычислительной технике, было принято решение доделать макет до полноценной машины, способной решать реальные задачи.
Рис. 2.18. МЭСМ.
Данные считывались с перфокарт или набирались с помощью штекерного коммутатора. Также мог использоваться магнитный барабан, хранящий до 5000 кодов чисел или команд. Для вывода использовалось электромеханическое печатающее устройство либо фотоустройство для получения данных на фотоплёнке.