Кіріспе

Бизнес-қолданбаға арналған алғашқы жалпы мақсаттағы компьютер (1951)

UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) – АҚШ-та өндірілген бизнес-қолданбаға арналған алғашқы жалпы мақсаттағы электрондық цифрлық компьютер. Оны негізінен ENIAC-тің авторы Дж. Преспер Эккерт және Джон Мокли жасаған. Дизайн жұмыстарын олардың компаниясы Экерт-Маучли Компьютер корпорациясы (EMCC) бастады, ал компания Ремингтон Рэнд компаниясы сатып алғаннан кейін аяқталды (кейіннен Sperry, қазір Unisys құрамына кірді). UNIVAC I-нің жаңа үлгілері пайда болғанға дейін машина жай ғана "UNIVAC" деп аталды. Алғашқы UNIVAC 1951 жылдың 31 наурызында АҚШ Халық санағы бюросы қабылдады және сол жылдың 14 маусымында пайдалануға берілді. Бесінші машина (АҚШ Атом энергиясы комиссиясы үшін салынған) CBS телеарнасы 1952 жылғы президенттік сайлау қорытындысын болжау үшін қолданды. Сайлауға қатысқан сайлаушылардың барлығының тек 5,5%-ының нәтижесі бойынша, ол Айзенхауэрдің үлкен жеңісін дұрыс болжады.

Нарықтағы орналасу

UNIVAC I - бұл алғашқы американдық компьютер, ол бастапқыда бизнес және әкімшілік мақсатта жасалған, ғылыми компьютерлерге қажетті күрделі сандық есептеулерге қарағанда, салыстырмалы түрде қарапайым арифметикалық және деректерді тасымалдау операцияларын жылдам орындауға арналған. Осылайша UNIVAC перфокарта машиналарымен тікелей бәсекелесе бастады, бірақ UNIVAC бастапқыда перфокарталарды оқи да, соға да алмады. Бұл кемшілік карталарда сақталған үлкен көлемдегі деректерді қолмен түрлендірудің жоғары құнына алаңдайтын компанияларға сатуды қиындатты. Бұл мәселе UNIVAC магниттік таспалары мен карталар арасында деректерді ауыстыру үшін UNIVAC таспадан картаға айналдырғыш сияқты офлайн картаны өңдеу жабдығын қосу арқылы шешілді. Дегенмен, UNIVAC I-дің бастапқы нарықтық үлесі Remington Rand компаниясы күткеннен төмен болды. Сатуды ынталандыру үшін компания CBS телеарнасымен бірлесіп, UNIVAC I-ге 1952 жылғы президент сайлауының нәтижесін болжауды тапсырды. UNIVAC АЙСЕНХАУЭР АДЛАЙ СТИВЕНСОНДАН ҮСТЕМ ҚОЯДЫ, соңғы Гэллап сауалнамасы АЙСЕНХАУЭР 51–49 есебімен жеңіске жетеді деп болжағанмен салыстырғанда, UNIVAC АЙСЕНХАУЭР үлкен артықшылықпен жеңіске жетеді деп болжады. Осыған байланысты CBS тобы UNIVAC қате болды деп сенді және ол жұмыс істемейтініне көз жеткізді. Сайлау дауыс беру жалғасқанда, UNIVAC дұрыс болғаны анық болды: UNIVAC АЙСЕНХАУЭР 32 915 949 дауыс алады және сайлау коллегиясында 438–93 есебімен жеңіске жетеді деп болжады. Ал нақты нәтижеде АЙСЕНХАУЭР 34 075 029 дауыс алып, сайлау коллегиясында 442–89 есебімен жеңіске жетті. UNIVAC АЙСЕНХАУЭРдің дауыс санының 3,5% және сайлау дауысының төрт дауысынан ғана қате шықты. Алып басушылар өздерінің манипуляцияларын мойындағаннан және болжамға сенуге құлықсыздық танытқаннан кейін, машина танымал болды. Бұл компьютерлік технология туралы халықтың білуін арттырды, ал компьютерлік болжамдар сайлау түні хабарламаларының қажетті бөлігіне айналды.

Құрылыстар

Алғашқы келісім-шарттар Халық санағы бюросы, АҚШ Әуе күштері және АҚШ Армия карта жасау қызметі сияқты мемлекеттік органдармен жасалды. Осының нәтижесінде, алғашқы орнату 1952 жылғы маусымда Пентагонға жеткізілген екінші компьютермен бірге жүзеге асты.

UNIVAC қондырғылары, 1951-1954 жылдар

Күні Клиенттердің пікірлері 1951 АҚШ Халық санағы бюросы, Suitland, MD 1952 жылға дейін жеткізілмеген 1952 АҚШ Әуе күштері Пентагон, Арлингтон, VA 1952 АҚШ Әскери карталар қызметі Вашингтон, DC. Фабрикада сәуір-қыркүйек 1952 1953 Нью-Йорк университеті (Атом энергиясы комиссиясы үшін) Нью-Йорк, Нью-Йорк 1953 Атом энергиясы комиссиясы Ливермор, Калифорния 1953 АҚШ Әскери-теңіз күштері Дэвид У. Тейлор Модельдік бассейн, Бетесда, МД 1954 Метрополитен Өмір Нью-Йорк, Нью-Йорк 1954 АҚШ Әуе күштері Райт Паттерсон Әскери-әуе базасы, Дейтон, ОХ 1954 АҚШ Steel Питтсбург, ПА 1954 Du Pont Уилмингтон, DE 1954 АҚШ Steel Гари, IN 1954 Франклин Өмір Сақтандыру Спрингфилд, ИЛ 1954 Westinghouse Питтсбург, ПА 1954 Тынық мұхиты Өмір Сақтандыру Лос-Анджелес, Калифорния 1954 Sylvania Electric Нью-Йорк, Нью-Йорк 1954 Consolidated Edison Нью-Йорк, Нью-Йорк

Бастапқы бағасы 159 000 АҚШ доллары болған UNIVAC I бағасы 1,250,000 және 1,500,000 доллар аралығына дейін өсті. Барлығы 46 жүйе жасалып, жеткізілді. UNIVAC I көптеген университеттер үшін тым қымбат болды, ал Sperry Rand, IBM сияқты компаниялардан айырмашылығы, көптеген жүйелерді тегін беруге жеткілікті қаржылық мүмкіндігі болмады. Дегенмен, Sperry Rand UNIVAC I жүйесін Гарвард университетіне (1956), Пенсильвания университетіне (1957) және Огайо штатының Кливленд қаласындағы Кейс технология институтына (1957) сыйға берді. Кейстегі UNIVAC I 1965 жылға дейін жұмыс істеді, бірақ оны UNIVAC 1107 алмастырды. UNIVAC I жүйелерінің бірнешесі технологияның дамуымен ескіргенімен де ұзақ қызмет етті. Халық санағы бюросы өзінің екі жүйесін 1963 жылға дейін пайдаланды, бұл тиісінше 12 және 9 жылдық қызметті құрады. Sperry Rand өзі 1968 жылға дейін Нью-Йорктің Буффало қаласында екі жүйе қолданды. Теннесси штатының Өмір және Сақтандыру компаниясы өзінің жүйесін 1970 жылға дейін пайдаланды, бұл 13 жылдан астам қызметті құрады.

Негізгі физикалық ерекшеліктері

UNIVAC I 6 103 вакуумдық түтікшені пайдаланды, қуаты 125 кВт-қа жететін және 2,25 МГц жиілікте секундына шамамен 1905 операцияны орындай алатын. Орталық кешеннің (яғни процессор және жад бөлімінің) ғана көлемі 4,3 м x 2,4 м x 2,6 м болатын. Толық жүйе 35,5 м² (382 фут²) еден алаңында орналасты.

Нұсқаулар мен мәліметтер

Нұсқаулар алты әріптік-сандық таңбадан тұратын, әр сөзге екі нұсқаудан орналастырылған. Қосу уақыты 525 микросекунд, ал көбейту уақыты 2150 микросекунд болды. "Overdrive" деп аталатын стандартты емес өзгеріс болды, ол кейбір жағдайларда әр сөзге үш төрт таңбалық нұсқауға рұқсат берді. (Ингерманның UNIVAC симуляторы, төменде сілтеме келтірілген, осы өзгерісті де қолжетімді етеді.) Цифрлар ішкі түрде артық 3 ("XS3") бинарлық кодталған ондық (BCD) арифметикасымен бейнеленді, әр цифрға алты биттен, алфавиттік-сандық таңбалар жинағының цифрларымен бірдей мәнді пайдалана отырып (және қателерді тексеру үшін әр цифрға бір паритет биті), 11 цифрлы таңбалы шамалы сандарға мүмкіндік берді. Бірақ бір-екі машиналық нұсқаудан басқа, бағдарламашылар UNIVAC-ты ондық машина деп есептеді, екілік емес, және таңбалардың екілік бейнесі маңызсыз болды. Егер арифметикалық операция кезінде цифр емес таңба орынға кездессе, машина оны өзгеріссіз шығысқа жіберді, ал цифр емес таңбаға кез келген ауысу жойылды. (Дегенмен, UNIVAC I-дің қосу/азайту тізбегінің ерекшелігі, "белгісіз", бос орын және минус таңбалары кейде сандық ретінде қарастырылғанын ескеріңіз, сәйкесінше –3, –2 және –1 мәндерімен, ал апостроф, амперсанд және сол жақ жақшалар кейде сандық ретінде қарастырылды, сәйкесінше 10, 11 және 12 мәндерімен.)

Кірісі/шығысы

Оператордың консолінен басқа, UNIVAC I құрылғысына қосылған жалғыз I/O құрылғылары – 10 UNISERVO таспа жетегі, Remington Standard электрлі терілгіш машинасы және Tektronix осциллоскопы болды. UNISERVO – коммерциялық сатылымға түскен алғашқы компьютерлік таспа жетегі. Ол магниттік қаптамалы фосфорлы қола таспаларда 128 бит/дюйм дерек тығыздығын (нақты берілу жылдамдығы секундына 7200 символ) қолданды. UNISERVO сондай-ақ UNITYPER жасаған таспаларды 20 бит/дюйм жылдамдығымен оқи және жаза алатын болды. UNITYPER – бағдарламашылар мен шағын деректерді өңдеу үшін қолданылған офлайн терілгіш-таспа құрылғысы. UNIVAC-та таспаны кері және тікелей оқу және жазу операциялары мүмкін болды, бұл операциялар нұсқауларды орындаумен толыққанды үйлесімді, соның арқасында әдеттегі сұрыптау/біріктіру деректерді өңдеуде жоғары жүйелік өнімділікке қол жеткізілді. Үлкен көлемдегі деректер офлайн картадан таспаға жүйесі арқылы жасалған магниттік таспалар арқылы енгізілуі мүмкін, ал нәтижелер жеке офлайн таспадан принтерге жүйесі арқылы шығарылатын болды. Оператордың консолінде ондық кодталған үш бағандық қосқыштар болды, олардың көмегімен 1000 жад орнының кез келгенін осциллоскопта көрсетуге болады. Меркурийлі кешіктіру желісі жадында биттер тізбектелген форматта сақталғандықтан, бағдарламашы немесе оператор кез келген жад орнын үнемі бақылап, жеткілікті шыдамдылықпен оның мазмұнын осциллоскоп экранында көрсетілгендей түсіндіре алатын болды. Онлайн терілгіш әдетте бағдарламаның тоқтау нүктелерін, бақылау нүктелерін және жадтың құйылуын хабарлау үшін қолданылды.

Операциялар

UNIVAC I типті орналастыруда бірнеше қосымша құрылғылар болды. Олар:
UNIPRINTER металл UNIVAC магниттік таспасын таспа оқу құрылғысы арқылы оқып, деректерді секундына 10 символ жылдамдығымен модификацияланған Remington теру машинасымен басып шығарды. UNIVAC Card to Tape түрлендіргіші перфокарталарды минутына 240 данадан оқып, олардың деректерін UNISERVO таспа жетегі арқылы металл UNIVAC магниттік таспасына жазды. Магниттік таспаны оқып, перфокарталар шығаратын таспадан картаға түрлендіргіш. UNIVAC операциялық жүйе қамтамасыз етпеді. Операторлар UNISERVO-ға процессор логикасымен автоматты түрде жүктелетін бағдарламалық таспаны жүктеді. Тиісті дерек көзі және нәтижелер таспалары орнатылып, бағдарлама іске қосылды. Нәтижелер таспалары офлайн принтерге немесе әдетте деректерді өңдеу үшін қысқа мерзімді жадқа жіберіліп, офлайн картадан таспаға құрылғысында жасалған келесі деректер жиынтығымен жаңартылды. Сынаптық кешіктіру желісі жад резервуарының температурасы аса мұқият бақыланды, себебі сынаптағы дыбыс жылдамдығы температураға байланысты өзгереді. Электр қуаты ажыратылған жағдайда, температураның тұрақтануына бірнеше сағат уақыт қажет болуы мүмкін.

Сенімділік

Эккерт пен Мокли цифрлық логикалық схемалардың сенімділігіне күмән келтірді – сол кезде олар туралы аз ғана мәлімет болды. UNIVAC параллельді есептеу схемаларымен және нәтижелерді статистикалық салыстыру арқылы жобаланған. Бірақ іс жүзінде, салыстыру қателіктері тек істен шыққан компоненттерде, яғни вакуумдық түтіктерде ғана пайда болды, себебі схемалардың өзі өте сенімді болып шықты. Бүкіл операцияның шешуші нүктесі болып табылатын, нәзік вакуумдық түтіктердің сенімділігін қамтамасыз ету үшін белгілі бір тәртіп орнатылды. Пайдалануға дейін, басым 25L6 түтіктерінің үлкен партиялары «жандырылып», мұқият сынақтан өтті. (Көбінесе, әр өндіріс партиясының жартысы кәдесіз деп танылды.) Техниктер сынақтан өткен және «жандырылған» түтікті жадты қайта айналдыру күшейткіштері сияқты, оңай диагностикаланатын жерге орнататын. Содан кейін, одан әрі сынақтан өткенде және сенімділігі дәлелденгенде, бұл «алтын» түтік қиын диагностикаланатын логикалық орындарда қолдану үшін қоймаға жіберілетін. Сонымен қатар, компьютерді қосуға шамамен 30 минут уақыт кетті – барлық катодты қыздыру қуаты түтіктерге түсетін кернеудің күшін азайту үшін біртіндеп арттырылатын. Осы шаралардың нәтижесінде процессордың үздіксіз жұмыс істеу мерзімі (MTBF) бірнеше күннен бірнеше аптаға дейін ұзартылды. (UNISERVO-да вакуумдық бағаналар болған жоқ, керісінше, болаттан капстанға дейін лентаны буферлеу үшін серіппелер мен жіптер қолданылды. Осы механикалық компоненттер ақаулардың ең көп кездесетін себебіне айналды.)