«Открытые системы»
Рожденные как необходимый инструмент для разработки вооружений компьютеры первого поколения оказались востребованы бизнесом
По стечению обстоятельств первое поколение компьютеров оказалось ровесником «холодной войны». Очередной виток военного противостояния стимулировал появление компьютеров, необходимых для разработки новых систем вооружений. По обе стороны «занавеса» по-разному распорядились преимуществом государственного финансирования. Американская администрация по программе, предложенной Ванневаром Бушем, вкладывала значительные средства в университетские лаборатории, работавшие по военным заказам, которые стали кузницами новых кадров на многие десятилетия. Специалисты, прошедшие школу оборонных разработок, в последующем могли открывать собственные компании, благодаря чему была сформирована способная к саморазвитию система, позволившая за короткий срок создать абсолютно новую индустрию. Позднее в нее пришли выпускники университетов.
|
| Машина Whirlwind разрабатывалась как прототип узла в системе противовоздушной обороны SAGE |
Напротив, в СССР финансирование закрытых институтов, давшее на первых порах прекрасные результаты, в сочетании с плановым управлением экономикой завело отечественную компьютерную отрасль в тупик. До тех пор, пока можно было обходиться скромными возможностями опытных производств, такие ЭВМ, как «Стрела», «Урал-1», БЭСМ, М-20, не уступали заокеанским аналогам. Однако уже на втором поколении стало ясно, что производственная база слаба, а на третье ее и вовсе не хватило: на БЭСМ-6 все собственные проекты закончились. И дело не в том, правильным ли было решение о клонировании иностранных образцов. Жизнь показала, что развитие компьютеров без массового производства невозможно; военные приложения могли быть лишь колыбелью компьютерной индустрии, а дальнейшее развитие требовало условий свободного предпринимательства.
За десять лет, с 1946-го по 1956 год во всем мире было выпущено не более 3 тыс. компьютеров первого поколения. Эту цифру можно уменьшить еще вдвое, если учесть, что половина приходилась на машины барабанного типа, не имевшие оперативной памяти, которые нельзя признать компьютерами в полном смысле слова, это некий паллиатив между электронным устройством и табулятором. Барабанные машины были существенно дешевле, в IBM даже называли ее своим «Фордом Т». Показательно, один из самых примечательных компьютеров, UNIVAC-1, был выпущен в количестве всего 46 экземпляров, в то время как тираж барабанной IBM 650 превысил 1000 экземпляров. Но и на этом скромном числе по большей части экспериментальных машин были отработаны принципы, ставшие руководящими для компьютерной индустрии на последующие десятилетия.
Самой большой технологической проблемой первого поколения была память: на лампах удавалось строить достаточно сложные процессоры, но до изобретения памяти на ферритовых сердечниках для хранения данных приходилось обходиться довольно причудливыми устройствами. Наиболее приближенной по своей логике к современной памяти были запоминающие устройства на электростатических трубках Вильямса. Они представляли собой специализированные электронно-лучевые трубки, где в качестве запоминающего элемента использовался фрагмент люминофорного покрытия. По сравнению с другими эта память отличалась высокой скоростью и произвольным доступом, но невысокой надежностью. Положение спасла ферритовая память, но вскоре после ее появления стали доступными транзисторы, создавшие условия для рождения компьютеров второго поколения.
Физические основы ферромагнитных материалов, способных переходить из одного состояния в другое по петле гистерезиса, были разработаны во время Второй мировой войны в Германии. Затем ферриты попали в США, где мысль о том, что их можно использовать в компьютерной памяти, приходила многим. Появлялись отдельные экспериментальные варианты, например, в ENIAC. Однако наиболее удачную трехмерную конструкцию, состоящую из тысяч крошечных ферритовых торов диаметром несколько миллиметров, прошитых матрицей проводников, и ставшую образцом для подражания предложил Джей Форрестер из Массачусетского технологического института. В ее разработке принимал участие Кен Олсен, в последствии основавший легендарную компанию DEC. В обиходе инженеры называли тогда память «кубами»; например, на М-20 можно было установить два куба памяти.
Магнитная память была разработана для Whirlwind («смерч»). Это был первый компьютер, способный работать в режиме реального времени, к тому же на нем впервые появились видеодисплеи на электронно-лучевых трубках. Машина Whirlwind разрабатывалась как прототип узла в системе противовоздушной обороны SAGE (Semi Automatic Ground Environment), а также для разного рода симуляторов полетов. В последующем к разработке SAGE подключилась корпорация IBM. В итоге был создан самый большой в мире ламповый компьютер AN/FSQ-7, в нем было 55 тыс. ламп, он занимал площадь 2 тыс. квадратных метров, весил 275 тонн и потреблял 3 МВт энергии. Стоимость всей системы составила примерно 10 млрд. долл., больше, чем было потрачено на создание атомной бомбы. Система SAGE эксплуатировалась до 1979 года, оказавшись самой долгоживущей из представителей первого поколения. Поговаривают, в 70-е годы, когда в США прекратился выпуск вакуумных ламп, их приходилось импортировать из СССР.
Компьютер Whirlwind нашел свое продолжение в машинах TX-0 и TX-2, разработанных Олсеном и ставших в последующем основой для PDP-1 и нескольких семейств мини-ЭВМ. В свою очередь шинная архитектура мини-ЭВМ стала прообразом для IBM PC XT. Судьба Whirlwind подтверждает эффективность создания двойных технологий, без которых не было бы современных компьютеров.
Множество компаний, появившихся на старте новой отрасли, наводнили рынок. Они предложили интересные частные решения, но основной поток создали продукты нескольких крупных компаний, прежде всего, UNIVAC I и IBM 700. После неудачи с машиной BINAC (Binary Automatic Computer) Эккерт и Мочли создали выдающуюся конструкцию UNIVAC; это был первый настоящий мэйнфрейм. Талантливые инженеры, они оказались не слишком удачливыми предпринимателями. Вместе с созданной ими компанией EMCC компьютер UNIVAC был продан Remington-Rand, а затем прошел через целый ряд продаж и слияний. В конце концов его наследие досталось компании Unisys, оставшейся единственным производителем мэйнфреймов, противостоящим IBM. Одной из самых ярких страниц в истории UNIVAC I оказалось участие в команде разработчиков программного обеспечения Грэйс Хоппер; здесь она разработала коммерческие компиляторы ARITH-MATIC, MATH-MATIC и FLOW-MATIC, позволившие ей позднее разработать язык Кобол. Из 46 экземпляров UNIVAC I примерно половина использовалась в военных целях, а остальные — в науке и бизнесе.
В противовес UNIVAC I и с опозданием на несколько лет IBM выпустила семейство компьютеров IBM 700, всего вышло чуть больше 70 таких машин. Первым был «Оборонный калькулятор 701» (Defense Calculator 701), потом научные модели 704 и 709, специализированные для вычислений с плавающей точкой, и далее коммерческие 702 и 705, адаптированные к работе с символьными данными.
Ванневар Буш родился 1 марта 1890 года. Он окончил Университет Тафта, а в 1917 году получил звание доктора в Массачусетском технологическом институте.
В 1940 году, когда Буш занимал пост президента престижнейшего Института Карнеги в Вашингтоне, Франклин Рузвельт назначил его на пост председателя Национального комитета оборонных исследований (НКОИ), идея создания которого, собственно, и принадлежала Бушу. В том же году под крыло НКОИ перешел Комитет по урану, на базе которого Буш создал Манхэттенский проект, «подаривший» миру атомную бомбу. НКОИ стал предшественником широко известного агентства ARPA (Advanced Research Projects Agency).В 1945 году была опубликована статья «As We May Think», в которой описано электронно-механическое устройство под названием Memex (от английского MEMory EXtension), призванное дать человеку инструмент для усиления мыслительных способностей. Буш, по сути дела, сформулировал принцип работы современных Web-браузеров. Для описания мыслительного процесса Буш использовал слово web (паутина), которое впоследствии легло в основу названия самого популярного сервиса Internet — World Wide Web. Умер Буш 30 июня 1974 года.
Кеннет Олсен родился 20 февраля 1926 года. Свою карьеру изобретателя он начал еще подростком, починяя радиоприемники в магазине радиотоваров. После службы в Военно-морских силах в 1945-1946 гг. он поступил в Массачусетский технологический институт, где получил степени бакалавра (в 1950) и магистра (1953) электротехники. Еще во время учебы он разработал и собрал компьютеризованный симулятор полетов для Военно-морского исследовательского бюро Военно-воздушных сил США.
В 1957 году Олсен вместе с однокурсником Харланом Андерсеном образовали корпорацию Digital Equipment. Корпорация начала производство печатных плат с логическими модулями, используемыми для тестирования электронного оборудования.
В 1960 году был выпущен компьютер PDP-1, а в 1965-м увидел свет первый в мире массовый мини-компьютер PDP-8/1. В 1970 году корпорация выпустила PDP-11, самый популярный мини-компьютер в истории вычислительной техники.
В 1996 году в возрасте 70 лет Олсен возглавил Advanced Modular Solutions, небольшую фирму, которая оказывает помощь пользователям мэйнфреймов и серверов VAX в управлении давно существующими приложениями при их переносе на высокопроизводительные серверы.
Грейс Хоппер роди?лась 9 декабря 1906 года. В 1928 году она закончила физико-математическое отделение женского Колледжа Вассара, а через два года получила диплом Йельского университета. В 1934 году Грейс Хоппер стала первой женщиной, защитившей в Йельском университете докторскую диссертацию по математике. Здесь она получила собственную кафедру. С 1940 года Грейс Хоппер стала добиваться права служить в Вооруженных силах США и в 1943 году была призвана на флот. Ей была предоставлена должность третьего программиста вычислителя Mark I в Бюро артиллерийских вычислительных проектов при Гарвардском университете. С именем Хоппер связана история появления слова debugging («отладка»), которое возникло после того, как программистам пришлось извлекать из вычислительной машины Mark II мотылька, который закоротил контакты.
В 1951 году Грейс Хоппер создала первый компилятор. Она же ввела в обиход и сам этот термин.
В 1961 году завершилась работа над языком Кобол, одним из основных консультантов при его создании была Грейс Хоппер, получившая прозвище «бабушка Кобола».
В ноябре 1985 года ей было присвоено звание контр-адмирала. Грейс Хоппер стала первой и единственной женщиной в мире, дослужившейся до такого чина на исходе восьмого десятка.