ENIAC

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Glen Beck (al fondo) y Betty Snyder (primer plano) el programa de la ENIAC en BRL edificio 328. (Ejército de los EE.UU. de fotos)
Los programadores Betty Jean Jennings (izquierda) y Fran Bilas (derecha) operar el panel de control principal de ENIAC en la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica . (Ejército de los EE.UU. de fotos de los archivos de la biblioteca técnica ARL)

ENIAC ( juego / ? n i k æ. / ; e integrador numérico electrónico PC) [1] [2] fue el primero de uso general electrónicos equipo . Se trataba de un Turing completo equipo digital capaz de ser reprogramado para resolver una amplia gama de problemas de computación. [3]

ENIAC fue diseñado para calcular la artillería tablas de cocción para el ejército de Estados Unidos 's Laboratorio de Investigación Balística . [4] [5] Cuando ENIAC fue anunciado en 1946 que fue anunciado en la prensa como un "cerebro gigante". Se jactó velocidades mil veces más rápido que el de aparatos electromecánicos, un salto en la potencia de computación que las máquinas solo ha igualado. Esta capacidad matemática, junto con la programación de propósito general, los científicos emocionados e industriales. Los inventores promovido la difusión de estas nuevas ideas mediante la enseñanza de una serie de conferencias sobre arquitectura de computadores.

El diseño de la ENIAC y su construcción fue financiada por el Ejército de los Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial . El contrato de construcción fue firmado el 5 de junio de 1943, y trabajar en el equipo comenzó en secreto por la Universidad de Pennsylvania 's Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica a partir del mes siguiente bajo el nombre código "Proyecto PX". La máquina completa se anunció al público la noche del 14 de febrero 1946 [6] y dedicado formalmente al día siguiente [7] de la Universidad de Pennsylvania, que costó casi $ 500.000 (cerca de US $ 6 millones en 2010, ajustados por inflación). [ 8] Se fue aceptada formalmente por el Ejército de los EE.UU. Artillería del Cuerpo de julio de 1946. ENIAC fue cerrada el 9 de noviembre de 1946 para una renovación y una actualización de memoria, y fue trasladado a Aberdeen Proving Ground , Maryland en 1947. Allí, el 29 de julio de 1947, que fue girado y estaba en funcionamiento continuo hasta las 11:45 pm del 02 de octubre 1955. [2]

ENIAC fue concebida y diseñada por John Mauchly y J. Presper Eckert , de la Universidad de Pennsylvania. [9] El equipo de ingenieros de diseño de contribuir al desarrollo incluidos Robert F. Shaw (tablas de funciones), Chuan Chu (divisor / Raíz cuadrada), Thomas Kite Sharpless (maestro programador), Arthur Burks ( multiplicador), Harry Huskey (lector / impresora) y Jack Davis (acumuladores). ENIAC fue nombrado IEEE Milestone en 1987. [10]

Contenido

[ editar ] Descripción

Tubos de vacío en los titulares de ENIAC

La ENIAC era un equipo modular, compuesto por paneles individuales para realizar diferentes funciones. Veinte de estos módulos se acumuladores, que no sólo podía sumar y restar, pero tienen un niño de diez dígitos decimales número en la memoria. Los números se pasan entre estas unidades a través de una serie de propósito general los autobuses, o en bandejas, como se les llamaba. A fin de lograr su alta velocidad, los paneles tenían que enviar y recibir los números, calcular, guardar la respuesta, y desencadenar la siguiente operación, todo ello sin partes móviles. La clave de su versatilidad es la capacidad de poder, sino que podría desencadenar diferentes operaciones que depende de la señal de un resultado calculado.

Además de su velocidad, lo más destacable de ENIAC era su tamaño y complejidad. ENIAC contenía 17.468 válvulas de vacío , 7.200 de cristal diodos , 1.500 relés , 70.000 resistencias , 10.000 condensadores y alrededor de 5 millones a mano soldadas juntas. Pesaba más de 30 toneladas cortas (27 t), fue de aproximadamente 8 por 3 por 100 pies (2,4 m x 0,9 m x 30 m), tomó 1,800 pies cuadrados (167 m 2), y consumió 150 kW de potencia. [ 11] [12] de entrada era posible desde un IBM lector de tarjetas , y una IBM de tarjetas perforadas se utilizó para la salida. Estas tarjetas pueden ser utilizadas para producir impresos en línea de salida con una IBM máquinas de contabilidad, tales como el IBM 405 .

ENIAC usaba diez posiciones contadores de anillo para almacenar dígitos, cada dígito utilizado 36 tubos de vacío, de los cuales 10 fueron los triodos duales que forman el flip-flops del contador de anillo. Aritmética fue realizada por "contar" con los contadores de pulsos de anillo y la generación de pulsos de llevar si el contador "envuelve", con la idea de emular en la electrónica de la operación de las ruedas de dígitos de un mecánico de la máquina sumadora . ENIAC tenía veinte de diez dígitos firmado acumuladores que utilizan el complemento a diez la representación y que podía realizar una simple suma o 5.000 operaciones de resta entre ninguno de ellos y una fuente (por ejemplo, otro acumulador, o un transmisor constante) por segundo. Se pueden conectar varios acumuladores para ejecutar de forma simultánea, por lo que la velocidad máxima de operación es potencialmente mucho mayor debido a la operación en paralelo.

Era posible conectar el acarreo de un acumulador en otro acumulador para realizar doble precisión aritmética, pero el llevar el acumulador de tiempo impidió que el cableado del circuito de tres o más para una mayor precisión. La ENIAC utilizó cuatro de los acumuladores, controlado por una unidad especial multiplicador, para realizar hasta 385 operaciones de multiplicación por segundo. La ENIAC también se utilizan cinco de los acumuladores, controlado por un divisor especial / unidad de Square-Raíz, para llevar a cabo un máximo de cuarenta operaciones de división por segundo o tres raíz cuadrada de operaciones por segundo.

Los otros nueve unidades en el ENIAC fueron la Unidad de iniciación (que inicia y detiene la máquina), la Unidad de Ciclismo (utilizado para la sincronización de las otras unidades), el programador maestro (que controlaba "loop" de secuencias), el lector (que controlaba un IBM lector de tarjetas perforadas), la impresora (que controlaba un puñetazo de tarjetas perforadas de IBM), el transmisor de Constant, y tres tablas de funciones.

Cpl. Irwin Goldstein (primer plano) establece los interruptores en una de las tablas de la función de la ENIAC en la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica. (Ejército de los EE.UU. de fotos)

Las referencias de Rojas y Hashagen (o Wilkes) [13] dar más detalles sobre los tiempos de las operaciones, que son algo diferentes de las indicadas anteriormente. El ciclo de la máquina de base fue de 200 microsegundos (20 ciclos del reloj de 100 kHz en la unidad de ciclismo), o 5.000 ciclos por segundo para las operaciones en los números de 10 dígitos. En uno de estos ciclos, ENIAC podía escribir un número en un registro, leer un número de un registro, o añadir / restar dos números. A la multiplicación de un número de 10 dígitos por un número d dígitos (por d hasta 10) se d 4 ciclos, así que un 10 - por la multiplicación de 10 dígitos tomó 14 ciclos, o microsegundos-a 2800 la tasa de 357 por segundo . Si uno de los números tenían menos de 10 dígitos, la operación fue más rápido. División y raíz cuadrada tomó 13 (d +1) ciclos, donde d es el número de dígitos en el resultado (cociente o raíz cuadrada). Por lo tanto una división o raíz cuadrada tomó hasta 143 ciclos, o microsegundos, una tasa de 28.600 de 35 por segundo. (1956:20 Wilkes [13] afirma que una división con un cociente de 10 dígitos se requiere 6 milisegundos.) Si el resultado tenía menos de diez dígitos, se obtuvo más rápido.

[ editar ] Fiabilidad

ENIAC usaba común octal base de tubos de radio del día, el decimal acumuladores eran de 6SN7 flip-flops , mientras que 6L7s, 6SJ7s, 6SA7s y 6AC7s fueron utilizados en las funciones lógicas. Numerosos 6L6s y 6V6s sirvió como línea de conductores para conducir impulsos a través de los cables entre los conjuntos de bastidor.

Detalle de la parte de atrás de una sección de ENIAC, que muestra los tubos de vacío

Algunos expertos predijeron que los fallos de la electrónica del tubo se producen con tanta frecuencia que la máquina no sería útil. Esta predicción resultó ser parcialmente correcta: varios tubos quemado casi todos los días, dejándolo funcional de la mitad del tiempo. Especiales de alta fiabilidad tubos no estaban disponibles hasta 1948. La mayoría de estos fallos, sin embargo, se produjeron durante los períodos de calentamiento y enfriamiento, cuando los calentadores de tubo y cátodos estaban bajo el estrés térmico más. Por el simple (pero también es caro) del expediente no se apague la máquina, los ingenieros de reducción de las fallas del ENIAC tubo a la tasa más aceptable de un tubo cada dos días. De acuerdo a una entrevista de 1989 con Eckert la historia no lograr los tubos, por lo tanto su mayor parte un mito: "Tuvimos un tubo no cada dos días y podemos localizar el problema en 15 minutos." [14] En 1954, el más largo período ininterrumpido de operación sin fallo fue de 116 horas (cerca de cinco días).

[ editar ] Programación

Aunque el Laboratorio de Investigación Balística fue el patrocinador de la ENIAC, un año en este proyecto de tres años John von Neumann , un matemático de trabajo en la bomba de hidrógeno en Los Álamos , se dio cuenta de este equipo. [15] Los Alamos posteriormente se involucró tanto con ENIAC de que la ejecución de la prueba fue el primer problema para los cálculos de la bomba de hidrógeno, no las tablas de artillería. [16] La entrada / salida de esta prueba fue de un millón de tarjetas. [17]

La ENIAC podía ser programado para realizar complejas secuencias de operaciones, que podrían incluir bucles, bifurcaciones y subrutinas. La tarea de un problema y la asignación que en la máquina era compleja, y por lo general tomó varias semanas. Después de que el programa fue descubierto en el papel, el proceso de conseguir el programa "en" la ENIAC mediante la manipulación de sus switches y cables tomó días más. Esto fue seguido por un período de verificación y depuración, con la ayuda de la capacidad de "paso" de la máquina.

Las seis mujeres que hicieron la mayor parte de la programación de la ENIAC se instalaron en 1997 en el Internacional de Mujeres en la Tecnología del Salón de la Fama. [18] [19] Como se llamaban unos a otros en 1946, fueron Kay McNulty , Betty Jennings , Betty Snyder , Wescoff Marlyn , Fran Bilas y Lichterman Ruth . [20] [21] Jennifer S. Luz ensayo "s", cuando las computadoras eran mujeres ", los documentos y describe el papel de las mujeres de ENIAC, así como describe la omisión histórica o restar importancia del papel de la mujer en la historia de la informática. [22] El papel de los programadores ENIAC fue tratado también en un documental de 2010 por LeAnn Erickson. [23]

ENIAC era un diseño único en su tipo y nunca se repitió. La congelación de diseño en 1943 significó que el diseño de la computadora que carecen de algunas innovaciones que pronto llegó a ser bien desarrollados, sobre todo la capacidad de almacenar un programa. Eckert y Mauchly empezó a trabajar en un nuevo diseño, para luego ser llamado EDVAC , que sería a la vez más simple y potente. En particular, en 1944, Eckert escribió su descripción de una unidad de memoria (el mercurio línea de retardo ), que mantenga los datos y el programa. John von Neumann, que fue de consultoría para la escuela de Moore sobre el EDVAC se sentó en las reuniones en la Escuela Moore en la que se elaboró ??el concepto de programa almacenado, y redactó un conjunto incompleto de las notas ( primer borrador de un informe sobre el EDVAC ) destinado a ser utilizado como un memorándum interno que describe, la elaboración y acostando en el lenguaje lógico formal las ideas desarrolladas en las reuniones. ENIAC administrador y agente de seguridad Herman Goldstine distribuyó copias del primer borrador de una serie de instituciones gubernamentales y educativas, impulsando un gran interés en la construcción de una nueva generación de máquinas de calcular electrónicas, incluida la EDSAC y SEAC .

Una serie de mejoras también se hicieron ENIAC a partir de 1948, incluyendo una primitiva de sólo lectura de programación almacenada mecanismo [24] utilizando las tablas de la función como el programa de ROM , una idea incluida en la patente de ENIAC y propuestas de forma independiente por el Dr. Richard Clippinger del BRL . Clippinger consultado con von Neumann en lo que el conjunto de instrucciones para poner en práctica. Clippinger había pensado en una arquitectura de 3 direcciones, mientras que von Neumann propuso una arquitectura de una dirección, ya que era más simple de implementar. Tres dígitos de un acumulador (6) se utiliza como contador de programa, otro acumulador (15) fue utilizado como el principal acumulador, un tercio del acumulador (8) fue utilizado como el puntero de dirección para la lectura de los datos de las tablas de la función, y la mayoría de los acumuladores de otros (1-5, 7, 9-14, 17-19) se utiliza para la memoria de datos. La programación de los programas almacenados para ENIAC fue hecha por Betty Jennings, Clippinger y Goldstine Adele. Se ha demostrado por primera vez como un ordenador de programa almacenado el 16 de septiembre de 1948, ejecutando un programa de Adele Goldstine de John von Neumann. Esta modificación reduce la velocidad de la ENIAC en un factor de seis y se elimina la capacidad de computación en paralelo, pero que también se reduce el tiempo de la reprogramación de horas en lugar de días, se consideró bien vale la pena la pérdida de rendimiento. También el análisis ha demostrado que debido a las diferencias entre la electrónica de la velocidad de cálculo y la velocidad electromecánicos de entrada / salida, casi todos los problemas del mundo real estaba completamente de E / S de la envolvente , incluso sin hacer uso del paralelismo de la máquina original y la mayoría todavía sería yo / S de la envolvente, incluso después de la reducción de la velocidad de esta modificación. A principios de 1952, una palanca de cambios de alta velocidad se añadió, lo que mejora la velocidad de cambio en un factor de cinco. En julio de 1953, una expansión de 100 palabras de memoria central fue introducido en el sistema, usando binario decimal codificado , de exceso a 3 la representación numérica. Para apoyar esta expansión de memoria, la ENIAC fue equipado con una nueva Tabla de funciones de selección, una selección de direcciones de memoria, de conformación de impulsos circuitos y tres nuevos pedidos se han añadido a los mecanismos de programación.

[ editar ] Comparación con otros de los primeros ordenadores

Máquinas de calcular mecánicas y eléctricas han existido desde el siglo 19, pero los años 1930 y 1940 se consideran el comienzo de la era de la informática moderna.

Características que definen a algunos de los primeros ordenadores digitales de la década de 1940 (En la historia del hardware de computación )
Nombre Primera operación Sistema de numeración Informática mecanismo Programación Completa de Turing
Zuse Z3 (Alemania) 05 1941 Binaria de punto flotante Electro-mecánicos Programa controlado por un puñetazo de 35 mm de película (pero no de salto condicional) ( 1998 )
Atanasoff-Berry PC (EE.UU.) 1942 Binario Electrónico No programable único propósito No
Colossus Mark 1 (Reino Unido) 02 1944 Binario Electrónico Programa controlado por cables de conexión y los conmutadores No
Harvard Mark I - IBM ASCC (EE.UU.) 05 1944 Decimal Electro-mecánicos Programa controlado por 24 canales de cinta de papel perforado (pero no de salto condicional) No
Colossus Mark 2 (Reino Unido) 06 1944 Binario Electrónico Programa controlado por cables de conexión y los conmutadores No
Zuse Z4 (Alemania) 03 1945 Punto flotante binario Electro-mecánicos Programa controlado por un puñetazo de película 35 mm
ENIAC (EE.UU.) 07 1946 Decimal Electrónico Programa controlado por cables de conexión y los conmutadores
Manchester Experimental de Pequeña Escala de la máquina (Baby) (Reino Unido) 06 1948 Binario Electrónico Programa almacenado en la memoria Williams tubo de rayos catódicos
Modificado ENIAC (EE.UU.) Septiembre 1948 Decimal Electrónico De sólo lectura de programación almacenada utilizando el mecanismo de Tablas de funciones como el programa ROM
EDSAC (Reino Unido) 05 1949 Binario Electrónico Programa almacenado en el mercurio de memoria de línea de retardo
Manchester Mark 1 (Reino Unido) 10 1949 Binario Electrónico Programa almacenado en la memoria Williams tubo de rayos catódicos y tambor magnético memoria
CSIRAC (Australia) Noviembre 1949 Binario Electrónico Programa almacenado en la memoria de línea de retardo de mercurio

El ABC, ENIAC y Colossus todos utilizan válvulas termoiónicas (tubos de vacío) . ENIAC registros aritméticas realizadas decimal, en lugar de aritmética binaria como el Z3 o el ordenador Atanasoff-Berry.

Hasta 1948, ENIAC necesario modificar el cableado para reprogramar, como el Coloso. La idea de la computadora de programa almacenado en la memoria combinada para el programa y los datos fue concebido durante el desarrollo de la ENIAC, pero no fue implementado inicialmente en el ENIAC, porque la Primera Guerra Mundial las prioridades II requiere que la máquina sea de forma rápida, y el de ENIAC 20 lugares de almacenamiento puede ser demasiado pequeño para contener los datos y programas.

[ editar ] El conocimiento público

El Z3 y Coloso se desarrollaron de forma independiente el uno del otro y con independencia de la ABC y ENIAC durante la Segunda Guerra Mundial. El Z3 fue destruida por los bombardeos aliados de Berlín en 1943. Las máquinas Colossus fueron parte del esfuerzo de guerra del Reino Unido, y fueron destruidos en 1945 para mantener el secreto. Su existencia sólo adquirió notoriedad general en la década de 1970, aunque el conocimiento de sus capacidades se mantuvo entre su personal del Reino Unido y Estados Unidos invitados. El ABC fue desmantelada por la Universidad de Iowa , después de John Atanasoff fue llamado a Washington, DC para hacer la investigación en física de la Marina de los EE.UU.. ENIAC, por el contrario, fue puesto a prueba para la prensa en 1946 ", y capturó la imaginación del mundo". [26] historias antiguas de la informática no puede por tanto ser exhaustivo en su cobertura y el análisis de este período.

[ editar ] Patentes

Por diversas razones (entre ellas junio Mauchly 1941 el examen de la computadora Atanasoff-Berry , un prototipo en 1939 por John Atanasoff y Clifford Berry ), la patente de EE.UU. 3.120.606 para el ENIAC, otorgado en 1964, fue anulada por la decisión de 1973 de la ley federal de referencia caso de la corte Honeywell v. Sperry Rand, poniendo la invención de la computadora digital electrónica en el dominio público y el reconocimiento jurídico a Atanasoff como el inventor de la primera computadora electrónica digital.

[ editar ] Partes en la pantalla

Cuatro paneles de ENIAC y uno de sus tres tablas de funciones, en exhibición en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Pennsylvania

La Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Pennsylvania tiene cuatro de las originales cuarenta paneles y una de las tres tablas de funciones de la ENIAC. El Smithsonian cuenta con cinco paneles en el Museo Nacional de Historia Americana en Washington DC El Museo de la Ciencia en Londres, tiene un receptor en la pantalla. El Computer History Museum en Mountain View, California, tiene un solo panel en la pantalla. La Universidad de Michigan en Ann Arbor tiene cuatro paneles, rescatado por Arthur Burks. El Museo de artillería del ejército de EE.UU. en Aberdeen Proving Ground , Maryland , donde ENIAC fue utilizado, tiene una de las tablas de funciones. También hay un panel en la exhibición en Perot Systems en Plano, Texas.

A partir de 1997 , un chip de silicio cuadrados de medición de 0,25 pulgadas (8 mm) en un lado tiene la misma capacidad que el ENIAC, que ocupaba una habitación grande. [27] [28]

[ editar ] Véase también

[ editar ] Notas

  1. ^ Goldstine, Herman H. (1972) El Equipo:. de Pascal de von Neumann. Princeton, Nueva Jersey. Princeton University Press ISBN 0-691-02367-0 .  
  2. ^ un b "La historia ENIAC" . Ftp.arl.mil. http://ftp.arl.mil/ ~ mike / comphist / ENIAC-story.html . Consultado el 09/22/2008.  
  3. ^ Shurkin, Joel, motores de la mente: la evolución de la computadora de mainframes a microprocesadores, 1996, ISBN 0-393-31471-5
  4. ^ El primer uso del ENIAC estaba en los cálculos para la bomba de hidrógeno Moye, William T (enero de 1996).. "ENIAC: La Revolución del Ejército-patrocinados" . Ejército de EE.UU. Laboratorio de Investigación. http://ftp.arl.mil/ ~ mike/comphist/96summary/index.html . Consultado el 09/07/2009.  
  5. ^ Goldstine, Herman H. p. 214.  
  6. ^ Kennedy, Jr., TR (15 de febrero de 1946). "flashes electrónicos PC Answers" . New York Times. http://www.fi.edu/learn/case-files/eckertmauchly/design.html . Consultado el 31/01/2011.  
  7. ^ Honeywell, Inc. v. Sperry Rand Corp., 180 USPQ (BNA) 673, p. 20, encontrando 1.1.3 (EE.UU. Tribunal de Distrito para el Distrito de Minnesota, de la Cuarta División 1973) ("La máquina ENIAC que encarna" la invención "reclamado por la patente de ENIAC era de uso público y el uso no experimental para los siguientes fines, y en tiempos anteriores a la fecha crítica: ... el uso dedicación formal 15 de febrero 1946 ..."). texto
  8. ^ Tiempos Dólar inflación Calculadora. http://www.dollartimes.com/calculators/inflation.htm
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  13. ^ un b Wilkes
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[ editar ] Referencias

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  • Rojas, Raúl y Hashagen Ulf, editores, los primeros ordenadores: Historia y Arquitectura, 2000, MIT Press, ISBN 0-262-18197-5 .

[ editar ] Para leer más

  • Berkeley, Edmund. CEREBRO GIGANTE o máquinas que piensan. John Wiley & Sons, inc., 1949. Capítulo 7 velocidades-5000 Adiciones de un segundo: ENIAC Moore School (integrador numérico electrónico y computadora)
  • Hally, Mike cerebros electrónicos:. Historias desde los albores de la era del ordenador, Joseph Henry . Press, 2005 ISBN 0-309-09630-8
  • Lukoff, Herman (1979) De Dits de Bits:. Antecedentes personales de la computadora electrónica. Portland, Oregon:. Robótica Prensa ISBN 0-89661-002-0 .  
  • McCartney, Scott ENIAC:. Los triunfos y tragedias de la primera computadora del mundo. Walker & Co, 1999. ISBN 0-8027-1348-3 .
  • Tompkins, CB y Wakelin JH, de alta velocidad los dispositivos informáticos, McGraw-Hill, 1950.
  • Stern, Nancy (1981) de ENIAC a UNIVAC:. Una Evaluación de los equipos de Eckert-Mauchly. Prensa digital. ISBN 0-932376-14-2 .  

[ editar ] Enlaces externos

Coordenadas : 39 ° 57'08 "N 75 ° 11'26" W / 39.9522 ° N 75.1905 ° W / 39.9522, -75.1905

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