Mažylis buvo pirmasis...

Taip pat skaitykite >>>>>

„Manchester Baby“ buvo pirmasis kompiuteris, naudojęs programas atmintyje. Jis naudojo CRT kineskopą duomenų įsiminimui ir veikė nuosekliai vienu kartu imdamas tik po bitą.

Buvo laikai, kai nebuvo kompiuterių – o tada buvo laikai, kai jie jau buvo. Taigi turėtų būti „pirmasis“ kompiuteris – tačiau atrodo, kad tokio kaip tik ir nebuvo. Mat kai kompiuterio su atmintimi idėja pakibo ore, daugelis skirtingų žmonių ėmėsi jos.

Mančesteris buvo vienas trijų pagrindinių JK kompiuterių kūrimo centrų (greta Kembridžo ir Tedingtono NPL). Ir nors Kembridže buvo sukurtas pirmasis „viso dydžio“ veikiantis kompiuteris su atmintimi, Mančesteris pagavimo mažą mašiną – „Baby“ arba „Small Scale Experimental Machine“ (SSEM), kuriai priklausytų „pirmojo veikiančio kompiuterio su programomis atmintyje“ titulas. Bet ar labiau netiktų Mančesterio laikyti kompiuterių daugiskaita gamintojais?

Du pagrindiniai veikėjai (greta kitų) Mančesteryje buvo Freddie Calland Williams¹⁾ (1911-1977) ir Tom Kilburn²⁾ (1921-2001).

F. Williams buvo inžinieriumi ir labai entuziastingas naujam elektronikos mokslui. Net tais iki-kompiuteriniais laikais kompiuteriai leido šaknis Mančesteryje. Jau buvo pagamintas ir naudojamas Hartree mechaninis diferencinis analizatorius ir Williams darbas buvo suprojektuoti įpėdinį jam. Ta patirtis analoginaime skaičiavime natūraliai leido Williams dirbti su radarais TRE (Telecommunications Research Establishment), kai prasidėjo karas.

T. Kilburn‘as sutiko Williams prie TRE įrangos Malverne. Jis buvo matematikas, tačiau jo pirmoji karinė užduotis buvo padėti Williams sukurti elektroniką radarams. Jis sparčiai įsisavino praktinę elektroniką.

 

Williams kineskopas – pirmoji DRAM

Link karo pabaigos Williams tapo 24 tomų leidinio apie elektroniką, kurį išleido MIT, redaktoriumi. Tai jam suteikė galimybę 1945-46 m. aplankyti JAV, kur išgirdo apie darbus kuriant ENIAC Moore mokykloje. Jis taip pat aplankė „Bell Labs“, kur buvo dirbama ties problema šalinant paviršiaus aidą iš radarų. Williams galvojo apie dviejų CRT panaudojimą įsimenant signalo praėjimą pirmyn bei atgal. Grįžęs į TRE jis ėmėsi kurti demonstracinę sistemą, tačiau tada suprato, kad tą pačią techniką jis gali panaudoti atminčiai vieną CRT.

Ir gruodį jis jau turėjo skaitmeninę sistemą iš vieno CRT, gebančią įsiminti 1 bitą! Tai veikė paliekant tarpą pėdsake arba nepaliekant. Kai spindulys skenavo eilutę antrąjį kartą, prieš pat ribą, kur tarpas buvo praeitą kartą, buvo pulsas, ir jį buvo galima sustiprinti ir užtikrinti grįžtamąjį ryšį ten vėl paliekant tarpą. Tai buvo klasikinė dviejų būsenų sistemos idėja, skirta skaitmeninių duomenų saugojimui.

Duomenys saugomi kineskope sukuriant mažą įelektrintą sritį, kurioje elektronų spindulys atsitrenkia į kineskopą. Paprastai kineskopas turi fosforinę dangą, kuris leidžia matyti išsidėstymą, tačiau vėliau fosforas buvo pašalintas. Tinklelio pavidalo elektrodas buvo užklojamas ant kineskopo paviršiaus ir galėjo priimti silpną srovę, kai buvo nuskaitomas įelektrinimas spinduliui praeinant pro tą pačią vietą. Nelaimei, tai nuimdavo įelektrinimą ir privalėjo būtų atstatomas, kad užtikrintų atmintį. Be to įelektrinimas nyko laikui bėgant, kad vertė periodiškai skenuoti kineskopo paviršių ir atstatinėti bitų reikšmes.

Kai sėkmė apie vieno bito reikšmės įsiminimą pasiekė NPL (National Physical Lab), ji nusprendė, kad jiems reikia Williams, kad sukurtų atminties įrenginį jų kompiuterio projektui ACE. Tačiau Williams išsiaiškino, kad Alano Tiuringo kuriamas ACE labai rėmėsi linijos uždelsimais atminčiai, tad grįžo į Mančesterį tolimesniam savo idėjų vystymui.

Taip pat į Mančesterį grįžo Max Newman, I.J. Good ir D. Rees su „Colossus“ mašinos patirtimi. M. Newman‘as norėjo naujos įrangos matematikai, ir nežinodamas apie ENIAC bei ACE, parašė von Neumann į Prinstoną, kad patartų, kaip sukurti jam reikiamą kompiuterį. Tada kreipėsi į Karališkąją draugija paramos tam. Vienas komisijos narys buvo tvirtai įsitikinęs, kad visiems visiškai pakaks vieno kompiuterio (ACE) skaičiavimo galios. Vis tik parama buvo duota – 20 tūkst. svarų sterlingų 5 metams plius 3000 svarų sterlingų į metus atlyginimams. Tai buvo panaudota kuriant Karališkos draugijos Skaičiavimo mašinų laboratoriją.

Praleidus kažkiek laiko su von Neumann‘u 1946 m. pabaigoje, Newman išsiaiškino, kad tikrasis sunkumas yra sukurti patikimą atminties sistemą – ir tereikė surasti vieną sprendimą tiesiog po savo nosimi.

T. Kilburn‘as prie Williams‘o prisijungė 1947 m. pradžioje ir metų pabaigai jiedu turėjo veikiančią sistemą, galinčią saugoti 2048 bitus. Tuo tarpu Newman‘as paaiškino Williams‘ui, kokio tipo mašinai būtų įdėta jo sukurta atmintis. Jie iškart ėmė kurti nedidelę mašiną, kuri vadinta SSEM, tačiau labiau žinoma kaip „Baby“ (Mažylis).

„Baby“ buvo nuoseklaus veikimo kompiuteris – vienu metu apdorojo vieną bitą. Norint sudėti du 8 bitų skaičius, jis pradžioje sudėdavo vieną porą bitų, tada antrą ir t.t. Nuoseklaus veikimo kompiuterį buvo santykinai lengva sukurti, tačiau tai buvo ne geriausias lygiagrečios CRT atminties naudojimo būdas.

„Baby“ naudojo 32 žodžius po 32 bitus atminties ir CRT kineskopą jų saugojimui bei valdymo registrams. Vienintelis įvedimo įrenginys buvo perjungiklių blokas, o išvedimui reikėjo skaityti taškus CRT paviršiuje – kaip dvejetainius skaičius – tai buvo betarpiškas mašinos dialogas su jumis.

1948 m. birželio 21 d. ji buvo pasirengusi vykdyti pirmąją programą – ir ji surado didžiausią sveiko skaičiaus daliklį! Tai truko 52 min. – ir Mančesterio folkloras teigia, kad tai buvo vienintelė Kilburn’o parašyta programa – pirmoji ir paskutinė!

Ir nors „Baby“ nebuvo naudotas realiam darbui, jis padarė pakankamą įspūdį likusiam pasauliui. Jo pažiūrėti buvo atėjusi Mančesterio elektros įrangos firma „Ferranti“, su kuria 1948 m. pabaigoje buvo pasirašytas kontraktas. Taip „Mažylis“ išsivystė į pilnavertį kompiuterį – „Manchester Mark I“, užbaigtą 1949 m. balandį. Jis jau turėjo magnetinį būgną duomenims saugoti, o taip pat du indeksinius registrus (kas buvo nauja idėja). Turėjo tris CRT kineskopus – A buvo saugojimui, B – indeksams, o C – valdymo registrui. Jis veikė greičiu, kurį šiandien laikytumėm 0,5 MHz (neužmirštant, kad tai buvo nuoseklaus apdorojimo mašina). Sudėtis truko 1,5 ms, o daugyba 2,16 ms.

„Ferranti“ pagamino komercinį „Mark I“ variantą, tačiau pardavimai buvo vangūs. Jis buvo per brangus, perdaug nepatikimas ir reikalavo daug priežiūros. Tačiau buvo įsigudrinta pardavinėti „Mark I“ darbo laiką po 50 svarų sterlingų už valandą – ir taip surinkti lėšų jo tobulinimui. Vis tik „Mark I“ buvo naudotas iki pat 1958- ųjų, kas yra gana ilgas laiko tarpas pirmeiviškai mašinai.

O toliau buvo sukurtas MEG arba „Mark II“, tapęs „Ferrarti Mercury“; tada MUSE, tapus „Ferrarti Atlas“ ir galiausiai MU5, tapusį ICL 2900. Taijau buvo gerai žinomos ir sėkmingos mašinos.

1988 m. buvo pagaminti “Baby” kopija, dabar esanti Mančesterio Mokslo ir pramonės muziejuje.

Čia dar reiktų patikslinti, kokia „Baby“ reikšmė kompiuterių istorijai. Neabejotinai pirmuoju elektroniniu kompiuteriu buvo ENIAC, aplenkęs „Baby“ dviem metais, tačiau jis nebuvo visai toks, kokiais laikom šiuolaikinius kompiuterius, ir jis neturėjo atmintyje saugomų programų. ENIAC programavimas buvo jo laidų perjunginėjimas. Jį kūrusi komanda to ėmėsi iškart, tačiau įpėdinis eDVAC nepasirodė iki pat 1950 m. galo – ir jį tuo atžvilgiu aplenkė ne tik “Baby”, bet ir Kembridžo EDSAC (1949).

¹⁾ Frederikas K. Viljamsas (Frederic Calland Williams, 1911-1977) – anglų inžinierius, pionierius radarų ir kompiuterių technologijų srityse. Antrojo pasaulinio karo metais prisidėjo prie radarų vystymo. 1946 m. pradėjo dirbti Mančesterio un-te, kur su T. Kilburnu ir G. Tūtilu sukūrė kompiterį „Mančesterio Mažylis“ (Manchester Baby).

²⁾ Tomas Kilburnas (Tom Kilburn, 1921-2001) – anglų matematikas ie kompiuterininkas, kartu su F. Viljamsu Mančesteryje sukūręs „Mažylį“. Kai F. Viljamsas nusprendė sugrįžti prie elektrotechnikos, T. Kilburgas tęsė darbus vienas, kuriant pirmą komercinį „Ferranti Mark 1“ kompiuterį pasaulyje (jų 1951-57 m/ buvo parduoti 9-i). Kitu jo projektu buvo „Atlas“ greitasis kompiuteris panaudojant naujausias to meto technologijas (multiprograminimas, užduočių valdymas, pertraukimai ir kt.). Iš jų didžiausia naujove buvo virtuali atmintis, leidusi būgno atmintį traktuoti tarsi esant pagrindine atmintimi.

Kiti HOT.LT straipsniai:
Čarlzas Babidžas
Kompiuterių ištakos
ABC – pirmasis kompiuteris?
Kompiuterių istorija: VT100
Atskleistoji istorija: SKIE-MUO
Konradas Cūzė ir jo C modeliai
Į Mėnulį skridę kompiuteriai
Bilas Geitsas: kol dar nebuvo garsus
Styvo Džobso kelias į žvaigždes
Technika: Nuo Paleolito laikų
Jau 50 m. „meinfreimams“
V. Bušas: žmogus, kuris neišrado kompiuterio
Unix ir C kalbos kiltis ir ... šachmatai
Ar mašina kada nors mąstys?
Klodas Šenonas – žmogus, išradęs ateitį
Eliza ir rūpesčiai dėl tapatybės
AWK kalba - sena ir nuolat aktuali
Mūšis kibernetiniame pasaulyje
ARPANET istorija
Programavimo kalbų evoliucija
Seniausias pasaulyje analoginis kompiuteris
Visata kaip kompiuteris
Džonas fon Neimanas
Programavimo paradigmos
.Net palydėtuvės
Debesies architektūra
Kompiuterių istorija
Nulio istorija
Haketonai