Статья посвящена великим людям, выдающимся конструкторам компьютеров,
не известно, как бы развились компьютеры, если бы не весомый вклад этих людей.
Джин Амдал
Он был главным конструктором и разработчиком таких легендарных компьютеров, как IBM 704, 709, 7030, 7090 и архитектором компьютерного семейства третьего поколения IBM/360. Когда он не сумел заставить руководство фирмы IBM следовать его намерениям и новациям, то бросил вызов этому компьютерному гиганту, организовав собственную фирму Amdahl Corp. с целью создания сверхбыстродействующих мейнфреймов, способных работать с программным обеспечением фирмы IBM. Создание таких машин увенчалось полным успехом.
Джина Амдала считают величайшим проектировщиком компьютерных систем XX века. Часто его сравнивали с Сеймуром Креем, создателем суперкомпьютеров: оба хотели изменить принцип конструирования больших компьютеров и оба оказали огромное влияние на компьютерную промышленность.
Но в то время как Крей — человек, которым Амдал восхищался, но никогда не был с ним знаком — сосредоточился на проектировании суперкомпьютеров, имеющих небольшой рынок, Джин Амдал создавал машины общего назначения (мейнфреймы), предназначенные охватить большой сегмент рынка.
Амдал родился 16 ноября 1922 года в Фландро, штат Южная Дакота. Он поступил в колледж штата Южная Дакота (позднее университет Южная Дакота) осенью 1941 года, и учился здесь до весны 1943 года. Затем он изучал физику и электронику по специальной учебной программе армии США, с середины 1944 года до 1946 года. Осенью 1946 года он вернулся в колледж штата Южная Дакота и два года спустя получил степень бакалавра по инженерной физике.
Амдал написал дипломную работу по теоретической физике в Висконсинском университете. В 1950 году он получил задание от профессора поработать вместе с двумя другими выпускниками над исследованием: может ли внутриядерная сила частиц отразить предельное состояние между тремя простейшими ядерными частицами. В течение 30 дней Амдал и два его коллеги работали с калькулятором и логарифмической линейкой, чтобы получить две наиболее значимых цифры и вычислить самый низкий энергетический уровень для любой величины параметров. Они были расстроены, когда обнаружили, что существует почти предельное состояние, но не само предельное состояние. Короче говоря, предполагаемая внутриядерная сила не могла адекватно отразить состояние ядра. Амдал понял, что для коротких расчетов необходимы более современные вычислительные устройства.
Он решил построить компьютер. Один из компьютеров, который он собрал, был назван — VI ЗС (Висконсинский интегрально синхронизированный компьютер). Амдал вспоминает его как “действительно довольно интересный компьютер”. Его диссертация была отчетом о проекте и конструкции этого компьютера.
В июне 1952 года он поступил в IBM, сначала работал над проведением модельных исследований и проектированием машин для распознавания символов. Он переехал на завод IBM в Поукипси, штат Нью-Йорк, где заканчивались последние работы над оборонным компьютером IBM 701. Фирма уже продала 19 таких машин и хотя они были модернизированы, компания хотела создать что-то более мощное.
Промышленный электронный компьютер IBM 701 был выпущен в 1952 году. Он представлял собой синхронную машину параллельного действия, содержащую 4000 электронных ламп и 1200 кремниевых диодов. Усовершенствованный вариант IBM 701 был введен в эксплуатацию в январе 1956 года.
В ноябре 1953 года Амдал назначается главным проектировщиком компьютера IBM 704. IBM 704 отличалась высокой скоростью работы, в ней использовались индексные регистры и данные представлялись в форме с плавающей запятой. IBM 704 — первый компьютер, в котором был реализован первый язык программирования высокого уровня FORTRAN.
После IBM 704 Джин Амдал становится главным разработчиком следующей машины — IBM 709. Компьютер IBM 709 в архитектурном плане приближался к машинам второго и третьего поколения и имел много нововведений.
В 1956 году фирмой IBM были разработаны плавающие магнитные головки на воздушной подушке. Это изобретение позволило создать новый тип памяти — дисковые ЗУ, значимость которых была в полной мере оценена в последующие десятилетия развития вычислительной техники. Первые ЗУ на дисках появились в машинах IBM 305 и RAMAC-650. На фото слева виден первый жёсткий диск ёмкостью 5 мегабайт, его размер приблизительно такой, как у холодильника.
После ламповых машин IBM 701 и 704 фирма выпускает компьютеры IBM 7090 и IBM 7094. Эти машины представляли собой полупроводниковый аналог компьютеров IBM 704 и IBM 709, в которых в архитектурном плане уже были заложены основные черты компьютеров третьего поколения, в частности, аппаратные средства для выполнения операций с плавающей запятой и каналы ввода-вывода.
Позднее, из-за разногласий с руководством фирмы IBM, Амдал (в это время он проектировал систему Stretch) уходит из фирмы IBM. С 1956 года он был руководителем работ по технике обработки данных в фирмах Thomson Ramo Wooldridge и Aeronutronic Systems. В 1960 году он вернулся в исследовательский центр фирмы IBM в Йорктаун-Хайтс, штат Нью-Йорк, где стал директором отдела экспериментальных вычислительных машин и руководителем работ по созданию мэйнфреймов третьего поколения IBM/360.
В начале апреля 1964 года фирма IBM объявила о выпуске шести моделей своего семейства IBM/360 (System 360). Президент фирмы Г. Уотсон назвал это событие самым важным в истории фирмы, практика окончательно закрепила этот факт как знаменательный в развитии вычислительной техники. Семейство машин IBM/360 возвестило о появлении компьютеров третьего поколения.
Кроме моделей 30, 40, 50, 60, 62, 70, фирма выпустила 19 новых систем памяти и 26 устройств ввода-вывода. IBM/360 — это первое семейство, в котором применено микропрограммирование. Благодаря такому новшеству машины семейства, несколько отличающиеся своими аппаратными средствами, могли работать с одним и тем же составом команд. Компьютеры семейства работали с производительностю от нескольких десятков тысяч до нескольких миллионов операций в секунду. За 6 лет существования семейства фирма IBM выпустила более 33 тыс. машин.
До конца 60-х годов фирма IBM в общей сложности выпустила более 20 моделей семейства IBM/360. Модель 85 стала первой машиной, в которой для повышения скорости доступа к памяти была применена кэш-память (от французского слова cache — “тайник”). А модель 195 — первая машина, в которой применялись монолитные интегральные схемы.
Создание моделей семейства IBM/360 оказало огромное влияние на всё развитие компьютерной техники. Структура и архитектура этих вычислительных машин с теми или другими изменениями в элементной базе были воплощены в компьютерных семействах многих других стран. Слева на фото память IBM 360 на магнитных бобинах, впервые человек мог сделать апгрейд (в данном случае, увеличить память)
В годы работы над проектом IBM/360 Амдал написал статью “Новые концепции в разработке вычислительных систем”, в которой он выделил четыре направления в области проектирования вычислительных систем:
- Развитие техники программирования и компилирования для увеличения эффективности и гибкости вычислительных устройств;
- Повышение быстродействия вычислительных машин с целью увеличения производительности и снижения стоимости выполняемых операций;
- Мультипрограммирование (разделение во времени) и мультиобработка (разделение вычислений) для увеличения количества одновременно используемого оборудования вычислительной системы;
- Развитие системы обмена результатами вычислений для большей гибкости в составе и размещении устройств вычислительной системы.
В феврале 1965 года он был принят в члены научного общества IBM, ему было разрешено работать следующие 5 лет над любыми проектами, которые ему нравились. Он стал директором новой организации, которую ему помогли основать IBM - это была Лаборатория перспективных компьютерных систем в Мен-ло-Парк, Калифорния. Но в 1969 году Амдал и IBM поссорились из-за стратегии развития больших компьютеров. IBM устанавливала цены на свои машины исходя из их мощности, а не из затрат на их производство. Это заставляло компанию отклонять любые предложения по созданию большого компьютера, поскольку выходило, что его высокая цена сократит рынок и не оправдает усилий. Как вспоминал сам Амдал: "В основном, я ушел из IBM во второй раз, потому что я хотел работать с большими компьютерами. В случае если бы я остался в IBM, я должен был изменить свою карьеру, не получая личного удовлетворения от работы".
В 1970 году Амдал окончательно покидает IBM, и основывает свою частную фирму Amdahl Corp. После открытия фирмы он решает создавать мейнфреймы, совместимые по разъёмам с IBM, т.е. компьютеры, сконструированные таким образом, чтобы они могли работать с оборудованием и системами, созданными другими пользователями.
С конца 1971 года Джин Амдал приступил к проектированию и разработке своего первого семейства Amdahl 470.
Первая машина семейства Amdahl 470 V/6 появилась в середине 1975 года и сразу же произвела фурор среди компьютерных разработчиков и заказчиков. Это был первый в мире компьютер четвертого поколения, построенный полностью на БИС, обладающий высокой производительностью (5,4 млн. операций в секунду), которая достигалась посредством конвейерной обработки команд. В компьютере Amdahl 470 V/6 была применена биполярная кэш-память емкостью 16 Кбайт, она, в свою очередь, позволила эффективнее работать с оперативной памятью, ёмкость которой была 8 мегабайт. Этот первый компьютер четвертого поколения был в 2 раза быстрее, имел в 2 раза больше памяти, занимал в 3 раза меньшую площадь по сравнению с мощной аналогичной системой того времени - IBM 370/168. Такие предприятия, как AT & Т, General Motors и NASA "выстроились в очередь" для покупки Amdahl 470 V/6 . До весны 1977 года фирма Amdahl Corp продала 50 этих компьютеров. А весной того же года фирма снизила цену на данную модель, и выпустила две новые модели, совместимые с IBM, но быстрее их.
Однако осенью 1976 року фирма Амдала пошатнулась, как и много подобных фирм, когда IBM убедила покупателей, что ее новые мэйнфреймы будут значительно дешевле, чем у конкурентов. Из-за этого Амдал вынужден был продать большую часть своих акций японской фирме Fujitsu, так он потерял контроль на фирмой.
После этого он основал ещё одну фирму, которая однако не продержалась долго, в 80-е годы он работал ещё в нескольких фирмах, где занимался изготовлением совместимых мейнфреймов, а в 1994 году он открыл пока что последнее своё начинание - Commercial Data Servers, она изготовляет недорогие мейнфреймы для отдельных групп покупателей. "Величайший" проектировщик мейнфреймов продолжает работать, несмотря на свой возраст.
Гордон Белл
Как-то на рубеже 50—60-х годов XX века один из известных зарубежных специалистов в области информатики Р. Фано сказал: "Мы должны направлять наши технические ресурсы на то, чтобы приспособить компьютеры к потребностям и желаниям людей. Их боязнь и личный протест будут проявляться до тех пор, пока компьютеры не станут доступными для широкой публики и не превратятся в полезных помощников".
Ореол таинственности, окружавший вычислительные машины, исчез с появлением в 60-х годах миникомпьютеров. Именно простота и доступность для широкого круга пользователей обеспечили миникомпьютерам необъятное поле применения.
В 1957 году появилась новая компания Digital Equipment Corporation (DEC), которая задалась целью производить более дешевые и компактные компьютеры. Через несколько лет основатели компании подписали контракт с молодым инженером, чей компьютерный талант позднее оказал большое влияние на развитие электронной промышленности. Работая в компании DEC, Гордон Белл совершил настоящую революцию в электронике, положив начало эре миникомпьютеров.
Компьютеры Белла (PDP-4, PDP-5, PDP-6, PDP-8, PDP-10 и PDP-11) в прямом смысле двинули электронную промышленность вперед. Их технические характеристики улучшились, мощность возросла. Хотя стоили они дорого — десятки и сотни тысяч долларов, но уже не миллионы. Белл шел к уменьшению размеров компьютеров не через интеграцию компонентов (этим путем развитие пошло чуть позднее, воспользовавшись опытом первопроходцев), а благодаря новым архитектурным решениям.
Когда в 1957 году основатель DEC Кен Олсен начинал свой бизнес в области компьютерной техники, он был готов к сильнейшему противодействию тех, кто считал, что компьютеры, какими бы они не были, продаваться не будут. Тем более, что ничто не сможет поколебать позиции IBM на этом рынке. В дальнейшем время показало, что Олсен был прав, несмотря ни на что. Потребители положительно отреагировали на уменьшение стоимости ЭВМ и на то, что стало возможным взаимодействовать с ними через монитор и клавиатуру. Придя в компанию DEC в 1960 году, Белл стал вторым инженером по разработке новых моделей компьютеров.
Первым компьютером DEC был PDP-1, выпущенный в ноябре 1960 года. Белл заканчивал разработку его архитектуры и программного обеспечения, а в 1963 году его назначили директором по компьютерной архитектуре.
Гордон Белл родился 19 августа 1934 года в городке Кирксвилл, штата Миссури. С шести лет он помогал отцу на его фирме. В этом возрасте он впервые отремонтировал электропроводку, а через несколько лет он уже самостоятельно проводил электропроводку в домах, устанавливал двигатели и ремонтировал различные приборы. Во время учебы Белл получал самые высокие оценки по электротехнике. В университете было два курса по цифровым системам, он закончил оба.
В 1957 году он закончил учебу и сразу получил степень бакалавра и доктора философии по электротехнике. Позже он преподавал в Австралии в учебном заведении Фулбрайт, но хотел самовыразиться и стать изобретателем, это и привело его в DEC.
В 1960 году ему было поручено руководить проектированием и разработкой программного обеспечения, общей архитектуры и логических схем. В то время разработчики фирмы DEC окончательно утвердились в мнении, что большинство обычных пользователей не нуждаются в полной мере в тех возможностях, которые дают мэйнфреймы, тем более, что практика показала, что большинство задач можно решить и на менее мощных машинах, к тому же пользователи хотели
обрабатывать данные в реальном времени.
DEC назвала свою первую машину PDP-1, от сокращения Program Data Processor. Специалисты фирмы считали, что использование термина "компьютер" в названии будет отпугивать потенциальных покупателей. PDP-1 был намного меньше, чем его аналоги, и весил приблизительно в 4 раза меньше. Благодаря этому и низкой цене (120 тысяч долларов) PDP-1 стал широко использоваться в различных областях: в промышленности, в медицине, в научных заведениях.
Отныне пользователи перестали беспокоиться о дорогом машинном времени. А более сложные и объемные задачи оставались мэйнфреймам. DEC появилась в переломное время, когда наметился переход от электронно-ламповой технологии к транзисторной. Хотя транзисторы уже более десятка лет использовались в радиопромышленности, PDP-1 стал одним из первых компьютеров на транзисторах.
В 1962 году был выпущен PDP-4, основным разработчиком которого являлся Гордон Белл. PDP-4 задумывался 12-битным, однако в последний момент выбрали 18-битный вариант, как и PDP-1. PDP-4 был намного проще, чем его предшественник. Белл считал, что простые машины справляются со своими задачами не хуже сложных. И он был прав.
PDP-4 был в два раза меньше своего предшественника и стоил в два раза дешевле.
PDP-4 также широко использовался в лабораторных исследованиях и для обработки данных. Но он продавался не так хорошо, как бы хотелось разработчикам, мешало отсутствие проработанной программной и технологической базы.
В 1963 году по заказу Комиссии по атомной энергетике Белл разрабатывает следующую модель — PDP-5 для управления атомных реакторов. Он использовался вместе с PDP-4 как основной управляющий компьютер. Благодаря последним разработкам, DEC вплотную подошла к созданию микрокомпьютера. Цена компьютеров стала более приемлемой, всего 27 тысяч долларов. Одним из разработчиков проекта был Эд Де Кастро, который в дальнейшем основал фирму Data General. Основой успеха было то, что машины PDP постоянно совершенствовались, так же, как усложнялись задачи пользователей.
PDP-6 появился в конце 1964 года и стал первой машиной, созданной на основе мультипроцессорной технологии. Как всегда, основным разработчиком был Белл. PDP-6 создал новую нишу в технической области. Но компьютер был очень сложный в производстве, поэтому его выпустили не более 20-ти штук.
В апреле 1965 года DEC выпускает следующую разработку - PDP-8. Это была первая успешная и очень массовая машина. Благодаря применению интегральных схем, DEC смогла снизить цену почти вдвое, намного опередив своих конкурентов. Компьютер удалось уменьшить до размеров небольшого холодильника. Позднее, в следующей версии компьютера PDP-8, снова удалось значительно уменьшить его стоимость. Конечно, PDP-8 намного уступал в мощности мэйнфреймам, он обрабатывал данные в 12 бит, а мейнфреймы в 32, ну и памяти было всего 4 килобайта, но небольшая цена брала своё и успешно зачёркивала недостатки. PDP-8 был повсюду: в лабораториях, в офисах, на подводных лодках, в банках...
PDP-8 также выделился тем, что это был первый компьютер, который украли, и благодаря этому отдел маркетинга фирмы DEC организовал PR-компанию около этого события, под лозунгом "Наши компьютеры настолько хорошие, что их даже крадут".
После такого успеха дела DEC резко пошли в гору. В 1966 году продажи достигли отметки в 25 миллионов долларов. Белл очень гордился PDP-8.
Однако в этом же году Белл почувствовал усталость от производственной деятельности и принял предложение руководства Университета Карнеги-Меллона в Питсбурге занять должность профессора компьютерных наук, оставаясь при этом консультантом DEC. В дальнейшем Белл был причастен к разработке таких легендарных моделей, как PDP-10 и PDP-11. Особенно удачным был компьютер PDP-11, который позволил DEC захватить большую долю рынка.
В 1972 году Гордон Белл намеревался взять творческий отпуск, и планировал использовать это время для написания книг, посвящённых компьютерам. Однако президент DEC Кен Олсен обратился к нему с просьбой вернуться в фирму на пост вице-президента по компьютерным разработкам. Будучи профессором университета Белл напряженно работал над новыми прогрессивными технологиями в области локальных сетей, что давало ему основание быть уверенным в возможности разработки более мощных компьютеров с меньшими затратами. По большому счету, он был готов в любой момент посвятить снова себя этому делу. Тем более, что DEC достигла новых впечатляющих успехов в своих разработках высокоинтегрированных систем, и Белл не хотел оставаться в стороне.
В апреле 1975 года Белл и руководимый им коллектив закончили разработку новой модели — VAX-11. Название произошло от сокращенного "Virtual address extension", а цифра "11" давала понять всем, что эта модель является логическим продолжением PDP-11, и была разработана на его основе. Модель VAX стала в дальнейшем одной из самых перспективных разработок DEC. В 80-х годах почти всем своим доходам DEC была обязана компьютерам серии VAX. В начале 80-х годов Беллу стало тяжело работать в такой большой фирме, в которую разрослась DEC, а в 1983 году он перенёс инфаркт миокарда, и после этого ушёл из DEC. Позже Белл основал свою фирму, но дела не шли хорошо, поэтому в конце 80-х годов он переехал в Вашингтон, там он занял пост директора Национального научного фонда развития компьютерных и информационных технологий, где и поныне управляет американскими исследованиями в области компьютерных технологий.
Сеймур Крей
Термин "суперкомпьютер" появился в начале 60-х годов XX столетия. Однако до сих пор он не имеет четкого определения. Кто-то считает, что суперкомпьютер - это любой компьютер с скоростью свыше 10 MFLOPS. 1 MFLOPS (мегафлопс) - это миллион операций с плавающей точкой в секунду, существуют также понятия GFLOPS (гигафлопс) - миллиард операций, и TFLOPS (терафлопс) - триллион операций. Ещё одно определение суперкомпьютеров: "К суперкомпьютерам преимущественно относят компьютеры, которые по быстродействию значительно опережают все коммерческие машины, присутствующие на рынке в данный момент". Также оригинально определил суперкомпьютеры Нейл Линкольн (сотрудник фирмы CDC): "Суперкомпьютер — это вычислительная машина, которая отстает только на одно поколение от задач, над проблемой решения которых работают в настоящее время ученые".
Существуют очень много задач, для решения которых нужны большие вычислительные мощности, это и задачи в аэродинамической промышленности, сейсмические анализы, криптографические работы, задачи виртуальной реальности, космические расчёты. Для учёных, делающих открытия, суперкомпьютеры имеют такое же значение, что и для Ньютона формулы.
Человека, который всю жизнь занимался разработкой таких суперкомпьютеров, звали Сеймур Крей, его также называют отцом суперкомпьютеров.
Его компания, Cray Research, располагалась в Миннеаполисе, а производственная база — в Чиппева-Фолс (штат Висконсин, США). Вот, что писал один американский журнал в конце 80-х годов: "Чиппева-Фолс (население 13 тысяч человек) славится в округе своим пивом "Лейненкугель" и водой "Чиппева спрингс". Но в мире он известен как место, где живет один из самых влиятельных и загадочных авторитетов в компьютерном мире — Сеймур Крей. В этом мире 62-летний Крей, застенчивый, необщительный инженер, редко дающий интервью журналистам, значит то же, что значил Эдисон в электротехнике или Белл в телефонии. Крей сконструировал непревзойденную серию компьютеров высшего класса, в том числе CDC 1604, CDC 6600, CDC 7600, Сгау-1 и Сгау-2, каждая из которых в свое время могла считаться самыми мощными компьютерами в мире”.
Сеймур Роджер Крей родился в Чиппева Фолс, штат Висконсин, 28 сентября 1925 года в семье инженера. В школе увлекался химией и радиотехникой.
По окончании школы он служил в армии в качестве электрика, а потом поступил в университет Миннесоты. После получения звания бакалавра в 1950 году Сеймур еще один год учится, и в 1951 году получает степень магистра.
В поисках работы он устроился на фабрику в Сан-Пауло, где изготавливали планеры. Вот как описывает тот период сам Сеймур Крей: "Тогда в США — об этом я не знал — существовали две группы, целью которых было создание универсального компьютера. Одна работала на восточном побережье, с Преспером Эккертом и Джоном Маучли во главе, эта группа строила UNIVAC. А вторая группа находилась в Сан-Пауло, на планерной фабрике. Этой группой руководили Джон Паркер и Билл Норрис. Последний вел исследовательскую работу на средства военных. Мне показалось, что это неплохой вариант, и я пошел к нему".
В этой фирме Крей проработал до 1957 года, тут он создал свой первый исследовательский компьютер ERA 1101, но фирма была заинтересована больше в сбыте компьютеров, а не в исследовательских работах, поэтому Крей покинул её в 1957 году. Так же решил сделать и Билл Норрис, и они вместе с Креем основали новую компанию Control Data Corp (CDC).
Первой разработкой новой компании была модель CDC 1604. В этой модели были использованы транзисторы вместо электронных ламп. Модель CDC 1604 содержала 100 тысяч диодов и 25 тысяч транзисторов. Выпущенный в 1958 году компьютер имел большой успех, и большим плюсом в сравнении с подобными компьютерами была низкая цена.
Репутация Крея росла. Однако он измучался от управляющей деятельности в фирме, он всегда хотел просто создавать компьютеры, а для этого ему были нужны покой и тишина.
Билл Норрис старался удержать Крея в фирме, поэтому в 1962 году построил ему большую лабораторию недалеко от дома Крея. Крей стал редко встречаться с руководством фирмы, он бывал в штаб-квартире фирмы только раз в несколько месяцев. Ходили слухи, что Крей собирает свои компьютеры на столе для игры в карты, он берёт коробку с чипсами и паяльник, и создаёт самые мощные в мире компьютеры, а на самом деле всё было значительно проще, Крей создавал компьютеры, пользуясь лишь карандашом и листами бумаги. Каждый день он списывал пачку бумаги.
22 августа 1962 года он доказал, что его уединение стоило того. В этот день фирма Control Data объявила о выпуске новой модели: CDC 6600, самого мощного компьютера того времени, что сделало фирму лидером индустрии, а фирма IBM "побледнела от страха". Этот новый компьютер был в три раза мощнее последней выпущенной модели фирмы IBM, кроме того, значительно меньше по размеру, быстродействие составляло более чем 3 млн. операций в секунду. Кроме того, машина CDC 6600 имела развитое программное обеспечение, а также компьютер впервые имел систему охлаждения с помощью фреона. Позднее Крей создаёт модель 7600, которая, после ее выпуска в 1969 году, стала считаться первым суперкомпьютером. Позднее Креем было создано ещё несколько моделей, а фирма CDC разрослась, деятельность фирмы сосредоточилась на коммерческих проектах, а научные компьютеры имели "низкий статус". Поэтому Крей решает покинуть фирму и в 1972 г. основывает новую: Cray Research. Как он позднее вспоминал про это: "Я люблю начинать сначала и постоянно это делаю". После основания фирмы Крей заявил, что будет создавать по одному суперкомпьютеру за определенный промежуток времени, а все новые модели будут совместимыми с предыдущими. Бывшая фирма Крея вложила в Cray Research 500 тыс. долларов стартового капитала.
В марте 1976 года фирма Cray Research выпустила свой уникальный суперкомпьютер Сгау-1, который был установлен в Лос-Аламосской лаборатории (ядерная лаборатория в США). В архитектуре компьютера была заложена параллельная обработка "всего, что можно". Большой объём памяти на интегральных микросхемах, быстрые регистры, 12 конвейерных устройств, которые разбиты на четыре группы (адресную, скалярную, операций с плавающей запятой и векторную), и даже цилиндрический дизайн машины (чтобы уменьшить длину внутренней проводки между модулями) - всё это и многое другое давало впечатляющее быстродействие. Быстродействие компьютера составляло 130 млн. операций в секунду. Компьютер имел большой успех, а в 1978 году Cray Research объявляет о решении создать модель Cray-2, этот компьютер должен быть более чем в 400 раз мощнее Cray-1.
Всеной 1985 года первый образец Cray-2 был установлен в Ливерморской национальной лаборатории США (Калифорния). Система Cray-2 имела большой объём оперативной памяти (около 500 мегабайт) и 4 параллельно работающих процессора, в машине использовалась ОС Unix. Большое количество электронных плат вызвало проблему отвода тепла, Крей решил этот вопрос погружением электронных плат в охлаждающую жидкость. До конца 1984 года фирма Крея занимала 80% рынка суперкомпьютеров, но ещё в 1981 году Крей передал управление фирмы Джону Роллвалену, теперь он хоть и остался членом совета директоров, однако много времени мог посвятить своему любимому делу - созданию самых быстрых компьютеров. (слева на фото часть компьютера Cray-2)
Через несколько лет, в 1989-м, Сеймур Крей снова основал новую фирму Cray Computer Corp, и теперь он берётся за создание нового компьютера Cray-3, его удалось закончить в начале 90-х, он имел 16 процессоров, оперативную память около 4-х гигабайт, быстродействие компьютера -16 миллиардов операций в секунду. А следующий компьютер - Cray-4, как ожидалось, должен был иметь 64 процессора и скорость - 128 миллиардов операций в секунду, однако он так и не был изготовлен, т.к. фирме Крей не удалось продать ни одного компьютера Cray-3. Но Крея это не сломало, и летом 1996 года он основывает четвёртую по счёту фирму - SRC Computer Inc (название компании происходит от первых букв имени Крея) Планы у компании - такие же, как и у предшественников - создание самых быстрых компьютеров. Но осенью этого же года случилось несчастье, 22 сентября 1996 года Сеймур Крей попал в автомобильную аварию и от тяжёлых повреждений шеи и головы 5 октября умер.
Особенностью таланта Сеймура Крея было то, что он не был привязан к конкретной специализации, какими является большинство изобретателей в компьютерном мире. Работа со всеми элементами компьютера требует большого терпения, и Крей проявил это терпение. Он считал, что создание компьютера — это искусство, и логика здесь не срабатывает. И чем меньше людей участвуют в создании компьютера, тем больше шансов на успех проекта.
Тед Хофф
В ряду революционных событий компьютерной истории изобретение программного логического блока под названием "микропроцессор" занимает видное место. Причем с того момента темпы микропроцессорной революции не имеют себе равных. Отлитая в кремнии идея управляемого программируемого логического вычислительного блока была представлена 15 ноября 1971 года.
"Новая эра в интегральной электронике" — под таким заголовком была опубликована рекламная статья в Electronic News за 1971 год. В ней фирма Intel представила микропроцессор под номером 4004, и его архитектора Теда Хоффа. Гордон Мур, один из основателей фирмы Intel, вообще назвал этот микропроцессор "одним из самых революционных продуктов в истории человечества". Изобретение было настолько важным, что Хофф был признан одним из величайших ученых XX века.
Микросхема была самодостаточной, простой и дешевой, ёе можно было применять везде: в лифтах, в калькуляторах, везде, она была такая универсальная, что могла управлять штурвалом самолёта или механизмом часов, именно универсальность стала наибольшим достоинством микропроцессора.
Тед Хофф родился в Рочестере, Нью-Йорк, 28 октября 1937 года. Рос он недалеко от деревни Норт-Чили, где и закончил местную однокомнатную школу, в которой всего обучалось 13 учеников и работал один учитель. Интерес к электрике он получил от своего отца, а от дяди проявился интерес к химии. Именно дядя подписал его на журнал "Popular Science", а Хофф уже сам выписал радиокаталог, что и подвело его к занятиям электроникой, чем он и был полностью захвачен в школьные годы.
В 1954 году Хофф поступил в политехнический колледж Ренсселэра в г. Троя, штат Нью-Йорк. Благодаря своему отцу, он каждое лето во время каникул работал техником в электронной лаборатории компании General Railway Signal (где работал его отец). Здесь он включился в работу над электронными схемами железнодорожных путей, и его имя появилось в двух патентах.
У 1958 году Хофф получил степень бакалавра по электротехнике в колледже Ренсселэра. Его новая работа была посвящена транзисторам. После этого он поступил в Стэнфордский университет, где получил степень магистра по электротехнике и стал владельцем ещё двух патентов.
Хофф был немного знаком с компьютерами после окончания колледжа, он прослушал курс лекций по компьютерам и имел представление о машине IBM 650. Однако его интерес к компьютерам проявился в Стэнфорде. Он был увлечен проблемой распознавания образов и обработки изображений. Во время написания дипломной работы он пользовался компьютером IBM 1620, который недавно приобрёл университет. Это дало ему первую возможность программировать...
Хофф провел в университете Стэнфорда еще 6 лет в качестве исследователя. Вместе с Бернардом Видроу он работал над элементами электрохимической памяти, что привело к получению нескольких патентов. 1 сентября 1968 года он начал работать инженером по прикладным исследованиям в новой фирме Intel, занимающейся интегральными схемами. Он был двадцатым по счету сотрудником в фирме. Основатель фирмы, Робертом Нойс, хотел ускорить коммерческое использование полупроводниковой памяти, которую разрабатывала фирма Intel.
История микропроцессора Хоффа начинается в конце 50-х годов, когда Джек Килби и Роберт Нойс, независимо друг от друга, изобрели интегральные схемы. Серийное производство интегральных схем в середине 60-х годов положило начало процессу миниатюризации, однако большая интеграция транзисторов в одном кристалле кремния тогда лишь зарождалась.
Целью компании Intel было создание полупроводниковых микросхем памяти и их промышленное производство. И хотя тогда такая память была раз в сто дороже "популярной" тогда технологии памяти на ферритовых сердечниках, но основатели Intel были уверены в том, что такие большие преимущества нового типа памяти, как: малые габариты, более высокая производительность, малое энергопотребление, убедят сотрудников отрасли хотя бы опробовать новый тип памяти.
Сконцентрировавшись на разработке памяти, фирма Intel едва не проглядела первые ростки микропроцессорной революции. Но начиналось всё очень скромно. К работе над микропроцессором Тед Хофф приступил в 1969 году, когда фирма получила заказ от японской фирмы Busicom. Заказ заключался в разработке набора микросхем для нового семейства калькуляторов. Оригинальная конструкция калькуляторов включала в себя 12 микросхем, а в то время все микросхемы изготовлялись под специфический заказ, поэтому это было большой преградой для их широкого распространения. Сотрудникам Intel Теду Хоффу, Федерико Феджину и Стену Мейзору удалось спроектировать единую универсальную микросхему - центральный процессор ЭВМ общего назначения. Процессор взял на себя функции, которые раньше выполняли разные элементы. Концепцию процессора предложил Хофф, он и разработал его архитектуру, этот микропроцессор вместе с четырьмя микросхемами обеспечил выполнение заказа Busicom, но разработчики поняли, что он может использоваться не только в калькуляторе. Мейзор создал систему микрокоманд процессора, а Феджин спроектировал микросхему. В сентябре 1971 года Intel официально объявила о создании центрального процессора - микросхемы 4004, но правами на его создание владела Busicom. Как было сказано выше, разработчики понимали, какой потенциал имеет процессор, поэтому по их требованию Intel выкупила право на процессор у японцев, которые тогда переживали финансовый кризис.
Микропроцессор 4004 на то время стоил 200 долларов США, выполнял 60 тысяч операций в секунду, имел 2300 транзисторов, сам кристалл был размером чуть меньше ногтя, но имел вычислительную мощность эквивалентную первому цифровому компьютеру ENIAC (который весил около 30 тонн, и потреблял больше сотни киловатт электроэнергии, содержал около 18 тысяч вакуумных ламп)
Основатели Intel Гордон Мур и Боб Нойс поддерживали дальнейшую работу над микропроцессором...
И в 1974 году Intel выпускает новый процессор 8080, он был значительно мощнее и выполнял 290 тысяч операций в секунду. Также развитие процессоров поддерживало развитие памяти, которую можно было перепрограммировать. Из-за такого расклада Intel быстро завоевал большую долю рынка.
Но вернёмся к Хоффу, после изобретения первого процессора он и дальше работал на Intel, но в 1982 году покидает корпорацию, он чувствовал, что ему нужны изменения, и он начинает работать в Atari, но дела у фирмы в дальнейшем шли плохо, и она была перепродана, поэтому с 1984 года Хофф ведёт индивидуальные консультации и исследования...
|