IBM 7090 - IBM 7090
IBM 7090 jest druga generacja tranzystorowe wersję wcześniejszą IBM 709 lampowy mainframe komputera , który został zaprojektowany do „zastosowań naukowych i technologicznych na dużą skalę”. 7090 jest czwartym członkiem serii komputerów naukowych IBM 700/7000 . Pierwsza instalacja 7090 miała miejsce w grudniu 1959 r. W 1960 r. typowy system sprzedano za 2,9 mln USD (równowartość 20 mln USD w 2020 r.) lub można go było wynająć za 63 500 USD miesięcznie (równowartość 429 000 USD w 2019 r.).
7090 używa 36-bitowej długości słowa , z przestrzenią adresową 32 768 słów (adresy 15-bitowe). Działa z podstawowym cyklem pamięci wynoszącym 2,18 μs, wykorzystując technologię pamięci rdzeniowej IBM 7302 Core Storage z projektu IBM 7030 (Stretch).
Z prędkością przetwarzania około 100 Kflop/s , 7090 jest sześć razy szybszy niż 709 i można go wynająć za połowę ceny. Ulepszona wersja, 7094 była nawet dwukrotnie szybsza. Został wycofany ze sprzedaży 14 lipca 1969 roku, ale systemy pozostawały w służbie przez ponad dekadę później.
Rozwój i nazewnictwo
Chociaż 709 był lepszą maszyną od swojego poprzednika, 704, był budowany i sprzedawany w czasie, gdy obwody tranzystorowe wypierały obwody lampowe. W związku z tym IBM ponownie wdrożył grupę inżynierów 709 do projektowania następcy tranzystorowego. Projekt ten nazwano 709-T (od tranzystorowego ), który ze względu na wypowiadany dźwięk szybko przeszedł do nomenklatury 7090 (tj. siedem – o – dziewięćdziesiąt). Podobnie maszyny pokrewne, takie jak 7070 i inne urządzenia z serii 7000, były czasami nazywane nazwami cyfra - cyfra - dekada (np. siedem - oh - siedemdziesiąt).
IBM 7094
Ulepszona wersja, IBM 7094 , została po raz pierwszy zainstalowana we wrześniu 1962 roku. Posiada ona siedem rejestrów indeksów, zamiast trzech na wcześniejszych maszynach. Konsola 7094 ma charakterystyczne pole na górze, które wyświetla światła dla czterech nowych rejestrów indeksowych. 7094 wprowadził zmiennoprzecinkowe podwójnej precyzji i dodatkowe instrukcje, ale jest w dużej mierze wstecznie kompatybilny z 7090. Chociaż 7094 ma 4 więcej rejestrów indeksów niż 709 i 7090, w momencie włączenia jest w trybie wielu znaczników , kompatybilny z 709 i 7090 i wymaga instrukcji Leave Multiple Tag Mode w celu wejścia w tryb siedmiu rejestrów indeksowych i wykorzystania wszystkich 7 rejestrów indeksowych. W trybie wielu znaczników, gdy więcej niż jeden bit jest ustawiony w polu znacznika, zawartość dwóch lub trzech wybranych rejestrów indeksowych jest poddawana operacji OR , a nie sumowana , zanim nastąpi dekrementacja. W trybie siedmiu rejestrów indeksowych, jeśli trzybitowe pole znacznika nie jest zerem, wybiera tylko jeden z siedmiu rejestrów indeksowych, jednak program może powrócić do trybu wielu znaczników za pomocą instrukcji Enter Multiple Tag Mode , przywracając kompatybilność 7090.
W kwietniu 1964 r. zainstalowano pierwszy 7094 II , który miał prawie dwukrotnie większą ogólną prędkość niż 7094 ze względu na szybszy cykl zegara, dwa banki pamięci i ulepszone nakładanie się wykonywania instrukcji, co było wczesnym przykładem konstrukcji potokowej .
IBM 7040/7044
W 1963 roku IBM wprowadził dwie nowe, tańsze maszyny o nazwach IBM 7040 i 7044. Mają 36-bitową architekturę opartą na 7090, ale z pominięciem niektórych instrukcji lub opcjonalnymi oraz uproszczonym wejściem/wyjściem, które pozwala na korzystanie z bardziej nowoczesnych , wydajniejsze urządzenia peryferyjne z serii IBM 1400 .
7094/7044 System sprzężenia bezpośredniego
System 7094/7044 Direct Coupled System (DCS) został początkowo opracowany przez klienta IBM, firmę Aerospace Corporation , w celu uzyskania większej efektywności kosztowej i elastyczności planowania niż dostarczany przez IBM taśmowy system operacyjny IBSYS. DCS używał tańszego IBM 7044 do obsługi wejścia/wyjścia (I/O), podczas gdy 7094 wykonywał głównie obliczenia. Firma Aerospace opracowała system operacyjny Direct Couple, rozszerzenie IBSYS, które zostało udostępnione innym klientom IBM. IBM później wprowadził DCS jako produkt.
Tranzystory i obwody
7090 wykorzystywał ponad 50 000 tranzystorów ze stopu germanu i (szybsze) tranzystory dryfujące ze stopu germanu .
7090 wykorzystywał karty Standard Modular System (SMS) wykorzystujące logikę trybu prądowego, niektóre wykorzystujące tranzystory z rozproszonym łączeniem.
Instrukcje i formaty danych
Podstawowy format instrukcji był taki sam jak w IBM 709 :
- Trzybitowy kod operacyjny ( prefiks ), 15-bitowy dekrementacja (D), trzybitowy znacznik (T) i 15-bitowy adres (Y)
- Dwunastobitowy kod, dwubitowa flaga (F), cztery nieużywane bity, trzybitowy znacznik (T) i 15-bitowy adres (Y)
- Odmiany powyższego z różnymi przydziałami bitów 12-17 lub różnymi przydziałami bitów 18-35
Dokumentacja użytych opkodów ze znakiem ósemkowym Pole flag wskazuje, czy używać adresowania pośredniego, czy nie. Pole dekrementacji często zawierało natychmiastowy operand do modyfikacji wyników operacji lub było używane do dalszego definiowania typu instrukcji. Pole znacznika może opisywać rejestr indeksu, na którym ma być operowany, lub być używany w sposób opisany poniżej. Pole Y może zawierać adres, bezpośredni operand lub modyfikator kodu operacji. W przypadku instrukcji, w których pole znacznika wskazywało indeksowanie, operacja była:
- T=0
- użyj Y
- 7090
- utworzyć logiczny lub z wybranych rejestrów indeksowych i odjąć od Y
- 7094 w trybie wielu tagów (domyślnie po włączeniu)
- taki sam jak 7090
- 7094 w trybie siedmiu rejestrów indeksowych
- odjąć rejestr indeksów od Y
Jeśli nie było pola F lub F nie składa się wyłącznie z jednego bitu, to powyższy adres był efektywny . W przeciwnym razie był to pośredni adres skuteczny ; tj. pobierz słowo w tej lokalizacji i potraktuj pola T i Y tak, jak opisano powyżej.
Formaty danych są
- Liczby stałoprzecinkowe były przechowywane w formacie binarnym znak/wielkość .
- Liczby zmiennoprzecinkowe o pojedynczej precyzji miały znak wielkości, ośmiobitowy wykładnik nadwyżki 128 i 27-bitową wielkość (liczby były binarne, a nie szesnastkowy wprowadzony później dla Systemu/360 )
- Liczby zmiennoprzecinkowe o podwójnej precyzji , wprowadzone w 7094, miały znak wielkości, ośmiobitowy wykładnik nadwyżki 128 i wielkość 54-bitową. Liczba o podwójnej precyzji była przechowywana w pamięci w parzystej-nieparzystej parze kolejnych słów; znak i wykładnik w drugim słowie były ignorowane, gdy liczba była używana jako operand.
- Znaki alfanumeryczne były sześciobitowe BCD , upakowane po sześć do jednego słowa.
Notacja ósemkowa była używana w dokumentacji i programowaniu; Kontrolki i przełączniki konsoli zostały pogrupowane w trzybitowe pola w celu łatwej konwersji na i z ósemkowej.
Wejście wyjście
Seria 7090 charakteryzuje się architekturą kanału danych dla wejścia i wyjścia, prekursorem nowoczesnych we/wy bezpośredniego dostępu do pamięci . Można dołączyć do ośmiu kanałów danych, przy czym do każdego kanału można podłączyć do dziesięciu napędów taśmowych IBM 729 . Kanały danych mają swój własny, bardzo ograniczony zestaw operacji nazywanych poleceniami. Są one używane z pamięciami taśmowymi (a później dyskowymi), a także jednostkami kart i drukarkami, i oferują wysoką jak na tamte czasy wydajność. Druk i karta perforowana I/O wykorzystywały jednak ten sam zmodyfikowany sprzęt do nagrywania jednostek, co w 704 i były powolne. Powszechne stało się używanie tańszych komputerów IBM 1401 do odczytywania kart na taśmie magnetycznej w celu przeniesienia na 7090/94. Dane wyjściowe były zapisywane na taśmie i przesyłane do 1401 w celu drukowania lub dziurkowania kart przy użyciu znacznie szybszych urządzeń peryferyjnych, w szczególności drukarki liniowej IBM 1403 .
Później IBM wprowadził system bezpośredniego sprzężenia 7094/7044 ; 7044 obsługiwał buforowanie między szybkimi urządzeniami peryferyjnymi serii 1400 i plikami dyskowymi 1301 lub 1302 i używał komunikacji między kanałami danych jako interfejsu 7094 do buforowania danych, przy czym 7094 wykonywał głównie obliczenia. Istnieje również 7090/7040 DCS.
Oprogramowanie
Maszyny 7090 i 7094 były jak na owe czasy całkiem udane, a IBM dostarczył im szeroką gamę oprogramowania. Ponadto w organizacji użytkowników SHARE istniała bardzo aktywna społeczność użytkowników .
IBSYS to "heavy duty" produkcyjny system operacyjny z licznymi opcjami obsługi podsystemów i języków, w tym FORTRAN , COBOL , SORT/MERGE, asembler MAP i inne.
FMS, Fortran Monitor System , był lżejszym, ale nadal bardzo skutecznym systemem zoptymalizowanym do programowania wsadowego FORTRAN i asemblera. Dostarczony asembler, FAP, ( FORTRAN Assembly Program ), był nieco mniej kompletny niż MAP, ale zapewniał doskonałe możliwości jak na tamte czasy. FMS zawierał również znacznie ulepszoną pochodną kompilatora FORTRAN, pierwotnie napisanego dla 704 przez Backusa i jego zespół.
Wybitne aplikacje
- Compatible Time-Sharing systemu (CTSS), jeden z pierwszych czas udostępniania systemów operacyjnych, został opracowany w MIT „s Centrum Obliczeniowe używając do 7090 z dodatkowym banku pamięci, między innymi modyfikacjami; w końcu działał na dwóch oddzielnych 7094, jednym z nich w Project MAC .
- NASA wykorzystała 7090, a później 7094 do kontrolowania lotów kosmicznych Mercury i Gemini . Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda obsługiwało trzy samoloty 7094. Podczas wczesnego programu Apollo 7094 był utrzymywany w stanie gotowości do uruchamiania oprogramowania do planowania lotu, które nie zostało jeszcze przeniesione na nowsze komputery System/360 kontroli misji .
- Laboratorium napędów odrzutowych Caltech/NASA posiadało trzy 7094 w ośrodku operacji lotów kosmicznych (SFOF, budynek 230), zasilane taśmą za pomocą kilku 1401, oraz dwa systemy 7094/7044 z bezpośrednim sprzężeniem (w budynkach 125 i 156). [ w trakcie dyskusji ]
- IBM 7090 został zainstalowany w LASL, Los Alamos Scientific Laboratory (obecnie Los Alamos National Laboratory ).
- W 1961 roku Alexander Hurwitz użył 7090, aby odkryć dwie liczby pierwsze Mersenne'a , zawierające 1281 i 1332 cyfry — największą znaną liczbę pierwszą w tamtym czasie.
- W 1961 roku Michael Minovitch użył 7090 firmy UCLA do rozwiązania problemu trzech ciał . Jego badania były podstawą naukowy NASA „s Planetary Wielki Tour projektu.
- 13 lutego 1961 r. IBM 7090 został zainstalowany w Woomera Long Range Weapons Establishment w Australii Południowej.
- W 1962 roku para 7090s w Briarcliff Manor w stanie Nowy Jork była podstawą oryginalnej wersji systemu rezerwacji linii lotniczych SABRE wprowadzonego przez American Airlines.
- Kompozytor Iannis Xenakis napisał swój utwór „Atrées” przy użyciu IBM 7090 na Place Vendôme w Paryżu.
- W 1962 Daniel Shanks i John Wrench użyli IBM 7090 do obliczenia pierwszych 100 000 cyfr π .
- W 1963 roku trzy systemy 7090 zostały zaimportowane i zainstalowane w Japonii, po jednym w Mitsubishi Nuclear Power Co. (którego dział DP połączył się później z Mitsubishi Research Institute, Inc. ), centrum danych IBM Japan w Tokio i Toshiba w Kawasaki . Były używane głównie do obliczeń naukowych.
- W 1964 roku na komputerze IBM 7090 zastosowano wczesną wersję TRACE , bardzo precyzyjnego programu do określania i propagacji orbity.
- Operation Match , pierwszy komputerowy serwis randkowy w USA, rozpoczęty w 1965 roku, używał 7090 w biurze obsługi Avco w Wilmington w stanie Massachusetts.
- W 1967 Roger N. Shepard zaadaptował algorytm MV Mathewsa używając IBM 7090 do syntezy tonów Sheparda .
- Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych wycofały swoje ostatnie lata 70. ze służby z systemu wczesnego ostrzegania o pociskach balistycznych („BMEWS”) w latach 80. po prawie 30 latach użytkowania. 7090 numer seryjny 1 i numer seryjny 3 zostały zainstalowane w bazie lotniczej Thule na Grenlandii dla tego zastosowania.
- Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych przez większość lat 80. nadal używała 7094 w Pacific Missile Test Center w Point Mugu w Kalifornii , chociaż w lipcu 1982 r. odbyła się ceremonia „przejścia na emeryturę”. -procesor CDC Cyber 175.
W mediach
- Instalacja 7090/1401 jest przedstawiona w filmie Dr. Strangelove , z drukarką 1403 odgrywającą kluczową rolę w fabule
- IBM 7090 pojawia się w amerykańskim filmie biograficznym z 2016 roku Hidden Figures .
- Specyfikacje IBM 7094 są widoczne na ekranie w filmie Event Horizon z 1997 roku .
Zobacz też
- 9PAC
- Wczesna pamięć dyskowa IBM
- IBM 701
- IBM 704
- IBM 709
- Czytnik kart IBM 711
- Drukarka liniowa IBM 716
- Napęd taśmowy IBM 729
- Systemy operacyjne SHARE i IBSYS
- PRZYCIŚNIJ
- Seria UNIVAC 1100/2200 , 36-bitowa rodzina obliczeń naukowych UNIVAC
- System wykonawczy Uniwersytetu Michigan
Bibliografia
Dalsza lektura
- Instrukcja obsługi, system przetwarzania danych IBM 7090 (PDF) . IBM. Marzec 1962. A22-6528-4.
- Sherman, Philip M. (1963). Napisane w Bell Telephone Laboratories , Murray Hill, New Jersey, USA. Programowanie i kodowanie komputerów IBM 709-7090-7094 (PDF) (1 wyd.). Nowy Jork/Londyn/Sydney: John Wiley & Sons, Inc. Zarchiwizowane (PDF) od oryginału z dnia 2020-06-18 . Pobrano 2020-06-18 .
Zewnętrzne linki
- Archiwa IBM - 7090
- System przetwarzania danych IBM 7090 z raportu BRL61
- Strona architektury IBM 7090/94
- IBM 7090 Music From Mathematics nagrany w 1960 roku przez Bell Labs, przy użyciu przetwornika „Digital to Sound Transducer” do realizacji kilku tradycyjnych i oryginalnych kompozycji; ten album zawiera oryginalną Daisy (Bicycle Built for Two).
- IBM 7094 śpiewa Daisy (mp3)
- Projekt SimH Boba Supnika – zawiera symulator 7090/7094 w pakiecie modyfikowalnym przez użytkownika
- Wsparcie Dave'a Pittsa IBM 7090 – zawiera symulator, cross-asembler i linker
- IBM 7094 i CTSS , Tom Van Vleck