Гранди НьюБрэйн: История британского микрокомпьютера

Введение

Микрокомпьютер

Grundy NewBrain — линейка микрокомпьютеров, выпущенная в 1982 году компанией Grundy Business Systems Ltd из Теддингтона и Кембриджа, Англия. Будучи современником ZX80 и BBC Micro, NewBrain в основном использовался в бизнес-среде. Он примечателен своей клавиатурой с кнопками-«леденцами» и моделями, оснащенными однострочным дисплеем, что позволяло использовать их как портативный компьютер, помимо вывода изображения на телевизор. Еще одной уникальной особенностью системы был NewBrain BASIC — язык программирования BASIC, включавший компилятор, работающий в режиме реального времени. Первоначально разработанный в Sinclair Radionics, переход компании под государственное управление привел к уходу Клайва Синклера и созданию им нового бюджетного проекта — ZX80. Он рассматривался как кандидат для проекта BBC Micro, но разработка не была завершена, и победителем стала Acorn Computers. Затем правительство продало проект недавно созданной компании Grundy. Grundy производил систему с 1982 по 1983 год, за это время было продано около 50 000 экземпляров. После этого проект был продан голландской фирме Tradecom для выполнения контракта на поставку компьютеров в учебные центры. Эти компьютеры были взяты из имеющихся запасов, а планы по открытию завода в Индии так и не были реализованы.

Начало

В середине 1970-х годов фирма Клайва Синклера Sinclair Radionics столкнулась с финансовыми трудностями. Это привело к инвестициям Национального совета по предпринимательству (NEB) в 1976 году, чтобы предотвратить банкротство компании. NEB был создан в предыдущем году для национализации технологических компаний, считавшихся критически важными для Великобритании. Предвидя, что его управление компанией будет затруднено, Синклер отыскал приобретенную ранее, но неиспользуемую компанию-пустышку и основал Sinclair Instrument. Он попросил сотрудника Radionics Кристофера Карри возглавить ее, и в июле 1977 года Sinclair Instrument была переименована в Science of Cambridge Ltd. Примерно в то же время Карри познакомили с новым малогабаритным компьютером, разработанным Иэном Уильямсоном, который объединял центральный процессор (CPU) National Semiconductor SC/MP с компонентами из одного из калькуляторов Синклера. Карри вывел его на рынок под названием MK14 в июне 1978 года по очень низкой цене – 40 фунтов стерлингов. Карри хотел начать разработку более мощной машины, аналогичной Apple II, но у компании просто не было на это средств. В 1978 году NEB согласился профинансировать разработку такой машины в Radionics. Это побудило Карри покинуть Science of Cambridge и объединиться с Германом Хаузером для создания Acorn Computers. В Radionics разработка началась под руководством Майка Уэйкфилда (дизайнер) и Базила Смита (инженер-программист). В начале 1979 года NEB продала производственную линию калькуляторов Radionics. В июле Синклер разочаровался в NEB и ушел, перейдя в Science of Cambridge. Взамен NEB в сентябре переименовала Radionics в Sinclair Electronics, и компания была сосредоточена на выводе новой машины на рынок. Тем временем в Science of Cambridge Синклер начал разработку гораздо более простой машины, стремясь к цене менее 100 фунтов стерлингов. В начале 1980 года она появилась как ZX80. В 1981 году компания была переименована в Sinclair Research и была запущена модель ZX81. В январе 1980 года бывшая Radionics снова сменила название на Thandar Electronics, но консервативное правительство Маргарет Тэтчер, пришедшее к власти в 1979 году, начало продажу государственной собственности, и в данном случае продало Thandar компании Thurlby Electronics, которая не проявляла интереса к компьютерному проекту. NEB затем передала проект другой компании, принадлежащей NEB, – Newbury Laboratories. Newbury Laboratories дала проекту название NewBrain и объявила о скором выпуске трех моделей, включая портативный компьютер, работающий от батарей. К этому времени машина уже не была столь инновационной, как при первоначальной разработке; в 1980 году журнал Personal Computer World отметил, что она "значительно опережает все, что было представлено в области портативных вычислений", но к концу года, когда системы все еще не были выпущены, Your Computer констатировал, что "бесконечные задержки в разработке привели к тому, что она отстала от нового поколения персональных компьютеров".

Through the mid 1970s, Clive Sinclair's firm Sinclair Radionics entered a period of financial difficulties. This led to investment from the National Enterprise Board (NEB) in 1976 to ensure the company did not foreclose. The NEB had formed the previous year to nationalize technology companies considered critical to the UK. Seeing his management of the company would suffer, Sinclair dusted off a company he had purchased and left unused, a shelf company, and formed Sinclair Instrument. He asked Radionics employee Christopher Curry to start it up, and in July 1977, Sinclair Instrument was renamed Science of Cambridge Ltd. Around the same time, Curry was introduced to a new small computer designed by Ian Williamson that combined a National Semiconductor SC/MP central processing unit (CPU) with parts from one of Sinclair's calculator designs. Curry put this on the market as the MK14 in June 1978, for the very low price of £40. Curry wanted to start the development of a larger machine similar to the Apple II, but the company simply didn't have the funds to develop it. In 1978, the NEB agreed to fund the development of such a machine at Radionics. This prompted Curry to leave Science of Cambridge, and partner with Hermann Hauser to form Acorn Computers. At Radionics, development began with Mike Wakefield as the designer and Basil Smith as the software engineer. In early 1979, the NEB sold off Radionics' calculator product lines. In July, Sinclair had enough of the NEB and quit, moving to Science of Cambridge. In return, the NEB renamed Radionics to Sinclair Electronics in September and the company was dedicated to bringing the new machine to market. Meanwhile, at Science of Cambridge, Sinclair began the development of a much simpler machine with the goal of hitting a sub £100 price point. This would emerge in early 1980 as the ZX80. The company was renamed Sinclair Research in 1981 and the ZX81 launched. In January 1980 the former Radionics once again renamed to become Thandar Electronics, but the 1979 Conservative government under Margaret Thatcher began selling off government owned properties and did so in this case by selling Thandar to Thurlby Electronics, who had no interest in the computer project. The NEB then transferred the project to another NEB owned company, Newbury Laboratories. Newbury gave it the name NewBrain and announced the imminent release of three models, including a battery powered portable computer. By this time the machine was no longer as innovative as it had been when first designed; in 1980 Personal Computer World said it was "significantly in advance of anything that had been seen in the field of handheld computing", but by the end of that year with the systems still not released, and it was not long before Your Computer noted "the endless delays in its development mean that it has now lagged behind a new generation of personal computers."

Микропроект BBC

В начале 1980 года в отделе дополнительного образования Британской вещательной корпорации (BBC) возникла идея программы по компьютерной грамотности, главным образом в ответ на влияние шестисерийного документального фильма ITV 1979 года "Могучий микро", в котором доктор Кристофер Эванс из Национальной физической лаборатории Великобритании предсказал надвигающуюся (микро) компьютерную революцию. Этот фильм оказал огромное влияние — настолько, что вопросы по нему поднимались в парламенте. В результате парламентских запросов, Министерство промышленности (DoI) проявило интерес к программе. Инженерному отделу BBC было поручено попытаться разработать объективные технические требования к машине, под которую можно было бы адаптировать программу, и под давлением DoI они хотели выбрать систему британской разработки. На рынке было мало альтернатив, поэтому спецификация BBC была тесно связана со спецификацией NewBrain, с расчетом на то, что компания NewBrain примет участие в проекте. BBC опубликовала спецификацию в 1981 году, но к тому времени компания Newbury была далека от готовности к началу производства, поскольку испытывала проблемы с незапрограммированными логическими матрицами (ULA), обеспечивавшими значительную часть кастомизации. Программы BBC, первоначально запланированные на осень 1981 года, были перенесены на весну 1982 года. К этому времени Синклер и Карри также узнали о проекте и потребовали разрешения участвовать в конкурсе. Синклер уже продвинулся в разработке ZX80, которая была гораздо более простой машиной и не могла даже приблизиться к выполнению исходных требований. Карри посетил BBC и убедил их в том, что они готовы предложить машину, которая в основном соответствует спецификации. Компания Acorn выиграла контракт. В результате решения BBC компания Newbury лишилась стартового заказчика для NewBrain. Британская технологическая группа, которая к тому времени заменила NEB, продала окончательные права на дизайн и производство компании Grundy. Grundy искала возможность выйти на рынок персональных компьютеров, поскольку уже производила машину на базе CP/M 2.2, встроенную в "тупой терминал" в качестве виртуального клона Intertec Superbrain.

In early 1980, the British Broadcasting Corporation (BBC) Further Education department conceived the idea of a computer literacy programme, principally in response to the impact of a 1979 six part ITV documentary series, The Mighty Micro, in which Dr Christopher Evans from the UK National Physical Laboratory predicted the coming (micro) computer revolution. It was a very influential documentary — so much so that questions were asked in Parliament. As a result of the questions in Parliament, the Department of Industry (DoI) became interested in the programme. BBC Engineering was instructed to attempt to draw up an objective specification for a machine that the program could be tailored to, and under pressure from the DoI, they wanted to choose a UK built system. The market provided few alternatives, so the BBC specification was closely written around the NewBrain specification with the expectation they would bid on the project. The BBC released the specification in 1981, but at this time Newbury was nowhere near ready to go into production as they were having problems with the uncommitted logic arrays (ULAs) that provided much of the customization. The BBC's programmes, initially scheduled for Autumn 1981, were moved back to Spring 1982. By this time, Sinclair and Curry had also heard of the project, and demanded they be allowed to bid on it. Sinclair were well down the road with the ZX80, which was a much simpler machine that could not come close to meeting the original specification. Curry visited the BBC and convinced them they were ready to go with a machine that could mostly meet the specification. Acorn won the contract. As a result of the BBC's decision, Newbury no longer had a launch customer for the NewBrain. The British Technology Group, which had replaced the NEB by this time, sold the final design and production rights to Grundy. Grundy had been looking for an entrant into the personal computer business, as they were already producing a CP/M 2.2 based machine, built into a 'dumb terminal' as a virtual clone of the Intertec Superbrain.

Коммерческое использование

Более 50 000 устройств NewBrain были проданы в образовательные, научные, промышленные организации, малый бизнес и банковский сектор, а также частным пользователям. Активное научное использование было обусловлено необычайно высокой точностью вычислений с плавающей точкой на NewBrain и его графикой с очень высоким разрешением. Бизнес также широко использовал компьютер, что было связано с доступностью программного обеспечения на базе CP/M. Основным направлением промышленного применения была фармацевтическая отрасль. Компьютер широко применялся правительством Анголы; центральное планирование Министерства торговли Анголы в период с 1981 по 1984 год осуществлялось с использованием этой машины вместо значительно более дорогих компьютеров.

Кончина

Tradecom приобрела Grundy Business Systems в 1983 году для выполнения контракта на поставку микрокомпьютеров в школы и учебные центры Нидерландов. Они создали сервер, к которому несколько NewBrain могли подключать свои дискеты для загрузки программ по последовательному кабелю, а простая коммутация позволяла учителю просматривать экраны учеников. Они также продемонстрировали клавиатуру с функцией предсказания текста, раскладка которой отличалась от QWERTY. Им было уделено внимание в телепередачах, однако участие NewBrain в этом не упоминалось. Поставки NewBrain от Tradecom осуществлялись исключительно из имеющихся запасов. Был опубликован пресс-релиз о создании нового завода в Индии для производства NewBrain для индийского рынка и поставок в Европу, но этот проект не был реализован.

Сегодня

В голландской группе пользователей NewBrain доступны для скачивания PDF-файлы различных публикаций и ссылка на греческий веб-сайт с эмулятором для ПК. На голландском сайте размещено множество программ, которые были доступны для NewBrain, и их можно запускать на этом эмуляторе.

Модели

Были выпущены две основные модели. Модель "A" требовала подключения к телевизору или монитору. Модель "AD" также включала в себя однострочный 16-символьный вакуумно-флуоресцентный (VF) дисплей непосредственно на устройстве, что позволяло работать как с телевизором или монитором, так и только с VF-дисплеем. Была выпущена еще одна модель, но это была заказная версия для фармацевтической сети, без основного экрана – только VF-дисплей – и она не была широко известна. Также было выпущено расширенное шасси, обеспечивающее дополнительно 64 кБ памяти. Поскольку Z80 имеет 16-битную адресную шину, он может адресовать одновременно только 64 кБ памяти. Система страничной памяти в расширенном шасси использовала переключение банков для того, чтобы NewBrain мог использовать несколько модулей памяти объемом 64 кБ. Модуль расширения включал в себя параллельный порт принтера, два аппаратных последовательных порта и шину расширения для подключения дополнительных модулей, таких как разрабатываемые 8- и 16-канальные последовательные модули. Модуль расширения поставлялся с программным обеспечением серии 2, заменяющим программное обеспечение процессорного модуля, а также программным обеспечением для новых устройств. Также была доступна CP/M 2.2. В CP/M 2.2 встроенный BASIC ROM вытеснялся для CP/M ROM, но это давало CP/M только 32 кБ памяти. С установленным модулем расширения три 8 кБ ROM процессорного модуля вытеснялись, предоставляя NewBrain одну из самых больших доступных областей TPA (Transient Program Area – память, остающаяся после удовлетворения требований ОС) для CP/M. Grundy Business Systems выпустила два формата 5,25-дюймовых дисков: 40 дорожек, 200 кБ, односторонние и 80 дорожек, 800 кБ, двусторонние. Несколько независимых дилеров предлагали 40-дорожечные 400 кБ двусторонние дисководы. В 1983 году появились 3,5-дюймовые дисководы Sony, и одиночные и парные устройства поставлялись дилерам в фирменных кремовых корпусах NewBrain. 3,5-дюймовые диски объемом 800 кБ также получили более эффективный формат, позволяющий хранить файлы с четырех 200 кБ дискет на одном 800 кБ диске.

Программное обеспечение

Нерасширенный NewBrain содержит программное обеспечение, поставляемое в ПЗУ, в основном BASIC, полноэкранный редактор и драйверы устройств. Другие пакеты также включались в ПЗУ (например, математические и графические пакеты) и были доступны для BASIC и любого другого программного обеспечения. Все операции ввода-вывода были потоковыми и ортогональными: любое устройство можно было заменить альтернативным, хотя в руководстве предупреждалось, что устройства следует выбирать с осторожностью. Такой подход облегчал написание программ, которые могли переключаться между вводом и выводом с экрана, клавиатуры или магнитофона. Математический пакет обеспечивал точность в 12 знаков и динамический диапазон от 10−150 до 10150, в то время как большинство распространенных машин имели точность в 6 знаков и динамический диапазон от 10−38 до 10+38. Это было достигнуто за счет использования основания 256 для формата чисел с плавающей точкой, а не более распространенного основания 2, и использования шести байтов для хранения чисел вместо более распространенных четырех. Пять байтов хранили само число, а последний байт хранил знак в первом бите, а оставшиеся семь битов – показатель степени. Например, π хранилось как 3.14159265358. Тесты показали, что, несмотря на выполнение вычислений с двойной точностью, NewBrain был одним из самых быстрых 8-битных компьютеров, доступных в течение нескольких лет, завершив тест PCW Benchmark 8 за 7,0 секунды. Для сравнения, Sinclair Spectrum потребовал 25,3 секунды, BBC Micro – 5,1 секунды, но с меньшим количеством значащих цифр. 16-битный IBM PC справился за 3,5 секунды. Графический экран был отделен от текстового и открывался как новый выходной поток, разделявший пространство с текстовым экраном. Графические команды основывались на ключевых словах, связанных с "черепашкой", и предоставляли гибкие возможности для рисования. Последние два поколения ПЗУ NewBrain включали дополнительные графические команды: ПЗУ 1.9 содержало еще две команды, а ПЗУ 2.0 – несколько больше. Однако, для обеспечения совместимости, малое количество программного обеспечения использовало эти дополнительные команды. Программисты работали над версией 2.2, а также над версиями для различных клавиатур, включая греческую и шведскую, а также французскую и немецкую. Компания Grundy рассматривала возможность предложения ПЗУ серии 2 существующим пользователям. Это потребовало бы удаления установленных ПЗУ с печатной платы и установки разъема. Монтаж был сложным и трудоемким, а банкротство компании в 1983 году означало, что пользователи так и не узнали об этом предложении. Версия BASIC была расширенной версией ANSI BASIC, с возможностями, аналогичными Microsoft BASIC. Графический пакет включал команды для рисования точек, линий, дуг, залитых областей и аннотированных осей. Grundy предлагала "Техническое руководство по программному обеспечению", в котором документировались различные подпрограммы, которые можно было вызвать из ПЗУ, и параметры вызова. Пользовательским группам NewBrain было поручено опубликовать подробности о том, как получить доступ к этим подпрограммам через косвенный вызов. (В адрес с низкой памятью передавались соответствующие параметры подпрограммы, и этот адрес вызывал конкретное местоположение в ПЗУ таблицы переходов, которая, в свою очередь, вызывала окончательную подпрограмму.) Даже доступ к экрану требовал этого косвенного использования, поскольку местоположение экрана менялось при создании новых потоков ввода-вывода, включая графические потоки с высоким разрешением (для того времени). Карты памяти и другая техническая информация содержались в многочисленных технических заметках, которые бесплатно предоставлялись дилерам и владельцам. Техническое руководство продавалось по цене 50 фунтов стерлингов. HiSoft Systems выпустила версии NewBrain своего компилятора и редактора Pascal. Ряд приложений CP/M были перенесены на использование терминала CP/M NewBrain и стали доступны на дискетах NewBrain объемом 5.25" и 3.5". Среди них были ассемблеры и отладчики Z80, Pro Pascal и Pro Fortran, TCL Pascal, dBase II, WordStar 3.3, Peachtree Accounting, Superfile, а также версии CP/M компиляторов Hisoft Pascal, Modula 2, ассемблера Z80 и текстового редактора. Многие сторонние компании (например, IEL, MicroMart, Black Knight Computers) предоставляли независимое программное обеспечение для NewBrain, которое поставлялось пользователям, таким как Министерство обороны Великобритании и Кембриджский университет.

The unexpanded NewBrain contains software provided in ROM, primarily BASIC, a full screen editor and device drivers. Other packages were also included within the ROM (e. g. maths and graphics packages) and were accessible to BASIC and any other software. All I/O was stream based, and orthogonal: any device could be replaced by an alternative, although the manual did warn that devices had to be chosen with care. This approach did make it easy to write programs that could swap between input and output coming from a screen, keyboard or tape. The maths package had 12 figures of accuracy and a dynamic range of 10−150 to 10150, compared to most common machines having 6 figure accuracy and a dynamic range of 10−38 to 10+38. This was achieved by using base 256 for the floating point format, rather than the more common base 2, and using six bytes for storing numbers, rather than the more common four. Five bytes stored the basic number, with the last byte storing the sign in the first bit, and the remaining seven bits storing the exponent. For example, π was stored as 3.14159265358. Benchmarks show that even though the NewBrain performed double accuracy calculations, it was one of the fastest 8 bit computers available for several years, completing PCW Benchmark 8 in 7.0 seconds. For comparison against other contemporary machines, the Sinclair Spectrum took 25.3 seconds, the BBC Micro took 5.1 seconds, but with fewer significant digits. The 16 bit IBM PC took 3.5 seconds. The graphics screen was separate from the text screen and was opened as a new output stream that shared space with the text screen. The graphics commands were based on 'turtle' keywords and provided a flexible means of drawing. The last two generations of NewBrain ROMs included additional graphics commands — ROM 1.9 had two more commands, and ROM 2.0 some more. But to ensure compatibility little software would use these additional commands. The programmers were working on version 2.2 as well as versions for different keyboards, including Greek and Swedish as well as French and German. Grundy had been considering offering the Series 2 ROMs to existing users. This required the existing soldered in ROMs to be removed from the circuit board and a socket soldered in. The tight fit and labour cost was high on this retrofitting, and the failure of the company in 1983 meant that users were never aware that this was being considered. The version of BASIC was an extended version of ANSI BASIC, the facilities of which were similar to those in Microsoft BASIC. The graphics package included commands that could draw dots, lines, arcs, filled in areas and annotated axes. Grundy offered a 'Software Technical Manual'. This manual documented various routines that could be called in the ROM and the calling parameters. It was left to the NewBrain user groups to publish the details of how to access these routines through the indirect call. (A low memory address was called with the relevant routine parameters, and this address would call the ROM specific location of a jump table which, in turn, then called the final routine.) Even screen access required this indirect use, as the screen location would change as new input and output streams were created, including high resolution (for the time) graphic streams. Memory maps and other technical information were included in numerous technical notes which were supplied to dealers and owners free of charge. The Technical Manual had a retail price of £50. HiSoft Systems produced NewBrain versions of their Pascal compiler and editor. A number of CP/M applications were converted to using the NewBrain's CP/M terminal and made available on NewBrain 5.25" and 3.5" formatted diskettes. These included Z80 Assemblers and debuggers, Pro Pascal and Pro Fortran, TCL Pascal, dBase II, WordStar 3.3, Peachtree Accounting applications, the Superfile database and CP/M versions of Hisoft Pascal, Modula 2, Z80 Assembler and text editor. Many third party software houses (e. g. IEL, MicroMart, Black Knight Computers) provided independent software for the NewBrain, which was supplied to users such as the British Ministry of Defence, and Cambridge University.