Проект Вихрь - Массачусетский технологический институт

Во время Второй мировой войны в США появился еще один важный центр компьютерных разработок - Массачусетский технологический институт (MIT). MIT является одним из самых престижных технических университетов в Соединенных Штатах, так как большинство технических университетов во время войны получали заказы от американской армии. Военно-морской флот обратился к этому Политехникуму за проектированием и созданием тренажера, работающего в режиме реального времени. Экипаж самолета должен был сидеть в симуляторе, выполнять все операции, как в реальном самолете, а компьютер должен был симулировать реалистичные боевые условия. С 1945 года эта лаборатория сервомеханизмов под руководством инженера-электрика Джея Форрестера вступила во владение . Проект получил название « Вихрь» .

Самая большая проблема, с которой столкнулась команда Forrester, заключалась в том, что компьютеры в то время работали в пакетном режиме. Наборы данных и программа были подготовлены, загружены в компьютер, компьютер выполнил расчеты и распечатал результаты. Затем была подготовлена ​​новая программа и новые данные, которые были обработаны как еще одна задача. Для этого компьютеры были последовательными машинами, то есть у них была только одна арифметическая (вычислительная единица), обрабатывающая один удар за тактовые часы - они считались очень медленно. Пилотный симулятор должен был работать в режиме реального времени и регулярно реагировать на действия пользователя, поэтому ему приходилось действовать очень быстро.

Вихревой компьютер
Вихревой компьютер. Команда Forrester за работой (фото Википедия)

Проектные работы длились несколько лет, и фактически строительство машины началось на рубеже 1947 и 1948 годов. Был разработан 16-разрядный компьютер, данные и программа которого хранились в памяти и имели шестнадцать счетных единиц, обрабатывая данные параллельно, то есть одновременно 16 арифметических операций. Это позволило выполнить 50 тысяч. операций в секунду. Это была невероятная скорость для тех времен. Однако в 1951 году, когда была выпущена первая версия компьютера Whirlwind, стандартная электронно-лучевая трубчатая память ограничила вычислительные возможности компьютера до 20000. операций в секунду. Поэтому, чтобы использовать всю вычислительную мощность машины, необходимо было разработать новый тип памяти.

Forrester работал несколько лет, чтобы построить новую память. Он изобрел память, для которой он использовал намагниченные ферритовые сердечники (железо и углеродные сплавы), установленные на проволочной сетке. Память ядра (память ядра), также известная как ферритовая память, была энергонезависимой, то есть сохраняла данные после выключения источника питания и оперативной памяти, то есть памяти, имеющей возможность многократной и простой записи. Доступ к нему был в три раза быстрее, чем ранее использованная ЭЛТ-память .

Ядро памяти компьютера Whirlwind (фото Википедии)
Ядро памяти компьютера Whirlwind (фото Википедии)

В 1953 году эта память была использована в Вихре I. Он состоял из проволочной сетки 32 × 32. На пересечениях стержней были установлены намагниченные ферритовые сердечники. Одно ядро ​​записало один бит данных, следовательно, вся сетка имела емкость 1024 бита. В компьютере было две такие сетки. Благодаря использованию памяти ядра вычислительная мощность компьютера увеличилась вдвое, до 40 000. операций в секунду.

Проект Whirlwind длился много лет, война закончилась, и флот потерял интерес к строящемуся компьютеру. Власти университета, чтобы не потерять огромный бюджет, выделенный на проект - 1,15 миллиона долларов, должны были найти другую работу для « Вихря» . 1950-е годы стали началом «холодной войны» между США и СССР и началом безумной гонки вооружений. Вихрь интересовал ВВС США, которые хотели использовать его для защиты от бомбардировок советских бомбардировщиков.

Компьютер из Массачусетского технологического института был подключен к системе береговой обороны Новой Англии под названием Кейп-Код. Компьютер с помощью линий передачи данных получил данные от 17 радаров, расположенных на побережье, обработал их, и результаты были отображены на небольшом экране с разрешением 256 × 256 точек на дюйм, который отображал текст и графику в режиме реального времени. Первоначально они работали над вымышленными данными, но затем использовались бомбардировщики, которые имитировали бомбардировки советских бомбардировщиков.

Экран дисплея Вихрь (фото Википедия)
Экран дисплея Вихрь (фото Википедия)

В 1958 году была запущена новая программа противовоздушной обороны под кодовым названием SAGE , которая была организована IBM совместно с MIT. Это была общенациональная программа противовоздушной обороны, и компьютеры в Массачусетсе находились в 23 командных пунктах. Программа SAGE действовала до 1983 года, что сделало Whirlwind самым используемым компьютером в истории.

Вихрь был «первым» во многих измерениях. Первый такой дорогой компьютер. Первый компьютер, работающий в режиме реального времени. Первый, который отображает текстовые и графические данные на мониторе. Первый 16-битный компьютер, считая параллельно. Первый компьютер с памятью ядра. Интересно, что первый компьютер, где световое перо использовалось для работы - устройство, тогда прототип, распространялся только много лет спустя. Он работал таким образом, что оператор указывал на экран графический символ самолета, а Вихрь на основе информации с радара давал точные детали самолета, его положение, скорость, курс и т. Д.

Вихрь был построен из вакуумных трубок, позже Кен Олсен разработал версию на основе транзисторов, созданную в 1955 году, известную как компьютер TX-0. Но про транзисторы через неделю.

Ян Райчман со своей основной памятью (фото Википедия)
Ян Райчман со своей основной памятью (фото Википедия)

В конце традиционно полоникум . Независимо от Дж. В. Форреста, над памятью ядра работал Ян Райчман (я писал о нем неделю назад), блестящий техник-электронщик из поляка, который запатентовал 107 изобретений в области электроники и компьютерных наук в США. Сначала он разработал свою трубчатую память Selectron, а затем работал над памятью ядра одновременно с Форрестером и ученым из Ан Вана, Китай. Поляк сделал свою память в 1949 году. Квадратная матрица памяти состояла из металлических стержней 16 × 16, которые были обмотаны ферритовыми ремнями. Райчман впервые запатентовал память в 1950 году, Форрестер в 1951 году и Ван в 1955 году, хотя они практически сделали открытия одновременно, независимо друг от друга.

G.Shamot