IBM 704 - IBM 704

En IBM 704 -computer på NACA i 1957
En IBM 704 -computer med IBM 727 bånddrev og IBM 780 CRT -skærm
IBM 704 på Museo Nazionale Scienza e Tecnologia Leonardo da Vinci , Milano

Den IBM 704 , introduceret af IBM i 1954, er den første masseproducerede computer med floating-point aritmetik hardware. IBM 704 betjeningsvejledning siger:

Type 704 elektronisk databehandlingsmaskine er en storstilet, højhastigheds elektronisk lommeregner, der styres af et internt lagret program af den enkelte adressetype.

704 på det tidspunkt blev således betragtet som "stort set den eneste computer, der kunne klare kompleks matematik". 704 var en betydelig forbedring i forhold til den tidligere IBM 701 med hensyn til arkitektur og implementering. Ligesom 701 bruger 704 vakuumrørlogik kredsløb og 36-bit binære ord. Ændringer fra 701 inkluderer brugen af kernehukommelse i stedet for Williams-rør , flydende aritmetiske instruktioner, 15-bit adressering og tilføjelse af tre indeksregistre . For at understøtte disse nye funktioner blev instruktionerne udvidet til at bruge det fulde 36-bit ord. Det nye instruktionssæt , der ikke er kompatibelt med 701, blev grundlaget for underklassen "videnskabelig arkitektur" på computere i IBM 700/7000 -serien.

704 kan udføre op til 12.000 tilføjelser med flydende punkter pr. Sekund. IBM producerede 123 type 704 -systemer mellem 1955 og 1960.

Vartegn

Programmeringssprogene FORTRAN og LISP blev først udviklet til 704, ligesom SAP assembler - Symbolic Assembly Program , senere distribueret af SHARE som SHARE Assembly Program .

MUSIC , det første computermusikprogram, blev udviklet på IBM 704 af Max Mathews .

I 1962 skabte fysikeren John Larry Kelly, Jr. et af de mest berømte øjeblikke i Bell Labs ' historie ved hjælp af en IBM 704 -computer til at syntetisere tale. Kellys voice recorder synthesizer vocoder genskabte sangen Daisy Bell , med musikalsk akkompagnement fra Max Mathews . Arthur C. Clarke var tilfældigt på besøg ved ven og kollega John Pierce på Bell Labs Murray Hill -anlægget på tidspunktet for denne talsyntesedemonstration , og Clarke var så imponeret, at han seks år senere brugte det i klimakscenen i sin roman og manuskript til 2001: En Space Odyssey , hvor HAL 9000 -computeren synger den samme sang.

Edward O. Thorp , en matematikinstruktør på MIT, brugte IBM 704 som et forskningsværktøj til at undersøge sandsynlighederne for at vinde, mens han udviklede sin blackjack -spilteori. Han brugte FORTRAN til at formulere ligningerne for sin forskningsmodel.

IBM 704 på MIT Computation Center blev brugt som den officielle tracker for Smithsonian Astrophysical Observatory Operation Moonwatch i efteråret 1957. IBM leverede fire personaleforskere til at hjælpe Smithsonian Astrophysical Observatory forskere og matematikere i beregningen af ​​satellitbaner: Dr.  Giampiero Rossoni , Dr. John Greenstadt, Thomas Apple og Richard Hatch.

Den Los Alamos Scientific Laboratory (LASL) udviklet en tidlig skærm ved navn SLAM at aktivere batchbehandling .

Registre

IBM 704 vakuumrørskredsløbsmodul

IBM 704 har en 38-bit akkumulator , et 36-bit multiplikator kvotientregister og tre 15-bit indeksregistre . Indeksregistrenes indhold trækkes fra basisadressen, så indeksregisterne kaldes også "dekrementregistre". Alle tre indeksregistre kan deltage i en instruktion: 3-bit tagfeltet i instruktionen er et bitkort, der angiver, hvilke af registre der deltager i operationen. Når der vælges mere end et indeksregister, bliver deres indhold ORED - ikke tilføjet - sammen, før reduktionen finder sted. Denne adfærd fortsatte i senere videnskabelige arkitekturer (såsom IBM 709 og IBM 7090 ) indtil IBM 7094 . IBM 7094, der blev introduceret i 1962, øgede antallet af indeksregistre til syv og valgte kun et ad gangen; "eller" -adfærden er stadig tilgængelig i kompatibilitetstilstanden for IBM 7094.

Instruktion og dataformater

Der er to instruktionsformater, kaldet "Type A" og "Type B". De fleste instruktioner var af type B.

Type A-instruktioner har i rækkefølge et 3-bit præfiks (instruktionskode), et 15-bit formindskelsesfelt , et 3-bit tagfelt og et 15-bit adressefelt . Der er betingede springoperationer baseret på værdierne i indeksregisterne, der er angivet i mærkefeltet . Nogle instruktioner trækker også nedskæringsfeltet fra indholdet i indeksregisterne. Implementeringen kræver, at de to andre bits i instruktionskoden ikke er nul, hvilket giver i alt seks mulige type A-instruktioner. Én (STR, instruktionskode binær 101) blev ikke implementeret før IBM 709 .

Type B-instruktioner har i rækkefølge en 12-bit instruktionskode (med bit 2 og 3 sat til 0 for at skelne dem fra type A-instruktioner), et 2-bit flagfelt , 4 ubrugte bits, et 3-bit tagfelt , og et 15-bit adressefelt .

  • Faste punktnumre gemmes i binært tegn/størrelsesformat .
  • Single-precision floating-point tal har et magnitude tegn, en 8-bit overskydende-128 eksponent og en 27-bit størrelse.
  • Alfanumeriske tegn var normalt 6-bit BCD , pakket seks til et ord.

Instruktionssættet inddeler implicit dataformatet i de samme felter som type A -instruktioner: præfiks, formindskelse, tag og adresse. Der findes instruktioner om at ændre hvert af disse felter i et dataord uden at ændre resten af ​​ordet, selvom Store Tag -instruktionen ikke blev implementeret på IBM 704.

Den oprindelige implementering af Lisp bruger adresse- og formindskelsesfelterne til at gemme henholdsvis hoved og hale på en sammenkædet liste . De primitive funktioner bil ("indhold i registerets adressedel") og cdr ("indholdet i den formindskede del af register") blev opkaldt efter disse felter.

Hukommelse og periferiudstyr

Kontrolenheder er inkluderet i 704 for: en 711 hullet kortlæser , en 716 alfabetisk printer , en 721 stanset kortoptager, fem 727 magnetbåndsenheder og en 753 båndkontrolenhed, en 733 magnetisk trommelæser og optager og en 737 magnetisk kerne Opbevaringsenhed. Samlet masse var omkring 19.466 pund (9,7 korte tons; 8,8 t).

Selve 704'en kom med en betjeningskonsol med 36 forskellige kontrolafbrydere eller knapper og 36 dataindgangskontakter, en for hver bit i et register. Betjeningskonsollen tillader i det væsentlige kun at indstille de binære værdier for registre med switches og se den binære tilstand af registre vist i mønsteret af mange små neonrør, der ligner moderne LED'er. For menneskelig interaktion med computeren vil programmer blive indført på hullede kort i første omgang i stedet for på konsollen, og udlæsning, der kan læses af mennesker, vil blive dirigeret til printeren.

Den IBM 740 Cathode Ray Tube Output Recorder var også tilgængelige, som er en 21-tommers vektor skærm med en meget lang fosfor persistens tid på 20 sekunder til human visning, sammen med en 7-tommer skærm modtager det samme signal som det større display men med et hurtigt forfaldent fosfor designet til at blive fotograferet med et vedhæftet kamera.

737 Magnetic Core Storage Unit fungerer som RAM og leverer 4.096 36-bit ord, svarende til 18.432 bytes. 727 magnetbåndsenheder gemmer over 5 millioner 6-bit tegn pr. Hjul.

Pålidelighed

Som en vakuumrørsmaskine havde IBM 704 en meget dårlig pålidelighed efter nutidens standarder. I gennemsnit fejlede maskinen omkring hver 8. time, hvilket begrænsede den programstørrelse, som de første Fortran -kompilatorer kunne oversætte med succes, fordi maskinen ville mislykkes, før en vellykket kompilering af et stort program.

Se også

Referencer

Yderligere læsning

eksterne links