Транзисторный компьютер MOBIDIC: Автоматизация обработки данных в армии США.

Введение

Транзисторный компьютер

MOBIDIC компании Sylvania, сокращение от "MOBIle DIgital Computer", был транзисторным компьютером, предназначенным для хранения, сортировки и маршрутизации информации в рамках концепции Fieldata армии США. Fieldata была направлена на автоматизацию распространения данных с поля боя в любой форме, обеспечивая доставку отчетов нужным получателям независимо от физического вида, в котором они отправлялись или принимались. MOBIDIC монтировался в прицепе седельного тягача, а второй тягач обеспечивал его электропитанием, что позволяло перемещать его по полю боя. Армия обозначала систему как AN/MYK 1 или AN/MYK 2 для версии с двумя процессорами, а позже Sylvania предложила коммерческую версию под названием S 9400.

История

В начале 1956 года армейский корпус связи в Форт-Монмуте опубликовал тендер на разработку мобильного вычислительного комплекса, устанавливаемого в фургон, в рамках программы Fieldata. Fieldata предполагала систему, в которой любые отчёты преобразовывались бы в текстовый формат и затем отправлялись в электронном виде по расширенному полю боя. На стороне получателя информация преобразовывалась в соответствующий вид, часто на строчном принтере или подобном устройстве. Автоматизируя процесс маршрутизации сообщений в информационном потоке, корпус связи надеялся гарантировать доставку и повысить оперативность. Fieldata можно рассматривать как версию общего назначения системы, которую ВВС США разрабатывали в рамках системы SAGE, выполнявшей ту же задачу, но ограниченную информацией о местоположении и статусе воздушных судов. Ядром Fieldata должны были стать компьютерные системы, принимающие, хранящие, расставляющие приоритеты и отправляющие сообщения. Для соответствия требованиям к размеру и энергопотреблению машины должны были быть построены на транзисторах, таким образом, армия фактически финансировала разработку транзисторных компьютеров. Несмотря на это, большинство крупных игроков проигнорировали запрос армии на создание компактного устройства. Директор по разработкам Sylvania предположил, что армейская терминология в тендерной документации могла скрыть очевидную привлекательную возможность. В итоге, заявки подали RCA и Sylvania, а также ряд небольших компаний с непроверенной репутацией. Предложение Sylvania было самым низким среди предложений "большой двойки", и в сентябре 1956 года они выиграли контракт. Первая экспериментальная машина, впоследствии получившая название MOBIDIC A, была поставлена в Форт-Монмут в декабре 1959 года. К этому времени армия проявила растущий интерес к концепции и заказала четыре дополнительных машины и соответствующее программное обеспечение, включая компилятор COBOL. Первоначальный контракт на экспериментальную машину составлял 1,6 миллиона долларов, но дальнейшие разработки увеличили общую стоимость до 20-30 миллионов долларов. MOBIDIC B был поставлен в Центр тактических операций армии и оснащён двумя процессорами для повышения надёжности. MOBIDIC A/B весил около… MOBIDIC C был отправлен в Форт-Хуачука для тестирования программного обеспечения. MOBIDIC D был заказан для Агентства безопасности армии в Европе, а MOBIDIC 7A – в Центр контроля запасов 7-й армии в Цвайбрюккен, Германия. Ввод 7A в эксплуатацию был задержан из-за отказа поставляемых армией магнитных ленточных накопителей, но Sylvania заменила их на коммерческие устройства, и система начала функционировать в январе 1962 года, став первым развёртыванием за рубежом. MOBIDIC C/D/7A весил около… Устройство 7A продемонстрировало высокую эффективность в работе, значительно сократив время, необходимое для заказа и поставки запасных частей. Хотя Fieldata разрабатывалась для полевой информации, MOBIDIC оказался столь же полезным и для других типов данных, что и продемонстрировала машина 7A. Он был настолько успешен, что MOBIDIC D был перенаправлен в 3922-е агентство по обеспечению армии боеприпасами в Орлеане, Франция (Форт Мейсон), для замены существующей системы карт RAMAC 305. Машины C, D и 7A позже были переведены в Карлсруэ, Германия, где они в течение многих лет использовались в логистических целях. Как и надеялась Sylvania, коммерческий интерес к компактной, недорогой и надёжной компьютерной системе был значительным. MOBIDIC был адаптирован в Sylvania 9400, предназначенную для систем автоматизации производства. Было заказано две системы: одна – Управлением помощника начальника штаба разведки в Пентагоне, а другая – компанией General Telephone в Калифорнии. Однако, когда стало ясно, что конкуренция на рынке коммерческих компьютеров требует значительных затрат, Sylvania решила выйти из этого рынка, и General Telephone отменила свой заказ. Обе машины 9400 были построены; предназначенная для General Telephone машина использовалась Sylvania для внутренних нужд.

In early 1956 the Army Signal Corps at Fort Monmouth released a contract tender for the development of a van mounted mobile computer as part of their Fieldata efforts. Fieldata envisioned a system where any sort of reports would be converted into text format and then sent electronically around an extended battlefield. At the recipient's end, it would be converted into an appropriate output, often on a line printer or similar device. By automating the process of routing the messages in the middle of the information flow, the Signal Corps was hoping to guarantee delivery and improve responsiveness. Fieldata can be thought of as a general purpose version of the system the US Air Force was developing in their SAGE system, which did the same task but limited to the field of information about aircraft locations and status. The heart of Fieldata would be computer systems that would receive, store, prioritize and send the messages. The machines would have to be built using transistors in order to meet the size and power requirements, so in effect, the Army was paying to develop transistorized computers. In spite of this, most established players ignored the Army's calls for the small machine. Sylvania's director of development speculated that the Army's terminology in the contract may have hidden the apparent wonderful opportunity. In the end, RCA and Sylvania entered bids, along with a number of smaller companies with unproven track records. Sylvania's bid was the lower of the "big two", and they won the contract in September 1956. The first experimental machine, retroactively known as MOBIDIC A, was delivered to Fort Monmouth in December 1959. By this time the Army had expressed increasing interest in the concept and had ordered four additional machines and associated software, including a COBOL compiler. The original contract for the experimental machine was for $1.6 million, but the new developments increased the total to between $20 and $30 million. MOBIDIC B was supplied to the Army's Tactical Operations Center and featured dual CPUs for increased reliability. MOBIDIC A/B weighed about
MOBIDIC C was sent to Fort Huachuca as a software testing system. MOBIDIC D was ordered for the Army Security Agency in Europe, and MOBIDIC 7A was shipped to the 7th Army Stock Control Center in Zweibrücken, Germany. 7A's service entry was delayed due to the failure of the Army supplied tape drives, but Sylvania replaced these with off the shelf commercial units and the system went operational in January 1962, the first off shore deployment. MOBIDIC C/D/7A weighed about
The 7A unit was extremely successful in operation, cutting the time needed to order and deliver spare parts dramatically. Although Fieldata was developed for battlefield information, MOBIDIC was just as useful for other sorts of information as well, as the 7A machine demonstrated. It was so successful that the MOBIDIC D was diverted to the Army's 3922nd Ordnance Supply Control Agency in Orléans, France (Maison Fort) to replace the existing RAMAC 305 card system. The C, D, and 7A machines were later all moved to Karlsruhe, Germany, where they operated in the supply role for years. As Sylvania had hoped, commercial interest in a small, low cost, robust computer system seemed widespread. MOBIDIC was adapted into the Sylvania 9400 that was marketed towards factory automation systems. Two systems were ordered, one by the Office of the Assistant Chief of Staff for Intelligence in the Pentagon, and another by General Telephone in California. However, as the costs of trying to compete in the commercial computer market became clear, Sylvania decided to withdraw from the market, and General Telephone canceled their order. Both 9400's were built; General Telephone's intended delivery was used by Sylvania internally.

Описание

Целью разработки MOBIDIC была работа в режиме реального времени системы ввода-вывода. Типичным применением MOBIDIC было сопоставление всех сообщений, поступающих на вход, с различными ленточными накопителями на основе поля данных. Затем ленты можно было извлечь, а сообщения распечатать на автономном принтере. Например, большой снабженческий склад мог иметь множество складов для различных видов материалов; MOBIDIC мог направлять входящие запросы, анализируя номер детали, и отправлять это сообщение на конкретный ленточный накопитель. Все данные на этом накопителе затем распечатывались и отправлялись на соответствующий склад. MOBIDIC автоматизировал множество ручных операций, выполняя поиск соответствий, сортировку данных и сбор всех распечатанных сообщений для доставки. MOBIDIC был 36-битной двоичной машиной, типичным размером слова для компьютеров раннего поколения. Система использовала 36-битные данные, но хранила их в виде 40-битных значений для добавления дополнительных битов знака, контрольных битов и двух резервных битов. Это позволяло хранить полный диапазон от (1 × 2−36) до +(1 × 2−36). Машины обычно оснащались двумя параллельными блоками основной памяти объемом 4096 слов каждый, с возможностью расширения до семи блоков максимум. Система поддерживала до 63 ленточных накопителей, ввод и вывод с перфолент, а также устройство Flexowriter. Одно соединение могло быть выделено для передачи данных в другую систему MOBIDIC. Ленточные накопители использовали один из резервных битов в 40-битном слове в качестве индикатора остановки. Большинство из 52 инструкций имели одноадресный формат, накапливая результат в аккумуляторе, но небольшое количество (загрузка, перемещение и т.п.) – двухадресный формат. В наборе инструкций было 15 арифметических, восемь инструкций передачи (памяти), 17 логических, три инструкции опроса и девять инструкций ввода-вывода. Двухпроцессорный MOBIDIC B (был произведен только один экземпляр) включал три дополнительные общие инструкции, а также девять новых инструкций для поддержки подпрограмм. Процессоры были независимыми, но совместно использовали единую основную память объемом 8192 слов. В качестве примера использования, один из процессоров мог использоваться для импорта данных, передавая их через общую память второму процессору для вывода. Хотя общая скорость машины была ниже (сложение занимало 42 мкс), пропускная способность могла быть значительно увеличена. В случае отказа одного из процессоров, программа могла быть перезапущена на оставшемся процессоре, обрабатывая обе стороны задачи ввода-вывода с пониженной пропускной способностью.

MOBIDIC's design goal was the real time operation of its input/output system. A typical use for MOBIDIC would be to collate all the messages flowing through an input to different tape outputs based on a field in the data. The tapes could then be removed and the messages printed on an offline printer. For instance, a large supply depot might have numerous warehouses for different sorts of materials; MOBIDIC could route incoming requests by examining the part number and then sending that message to a particular tape. All of the output on that tape would then be printed and sent to the associated warehouse. MOBIDIC replaced many manual steps; it performed the collation lookup, sorting the data, and collecting all the printed messages for delivery. MOBIDIC was a 36 bit binary machine, a common word size for early computers. The system used 36 bit data throughout, but stored it as 40 bit values to add additional sign and parity bits, and two spares. This allowed it to store the full range from (1 2−36) to +(1 2−36). Machines were normally equipped with two parallel banks of core memory with 4096 words each, but was expandable to seven banks maximum. It could support up to 63 tape drives, punch tape input and output, as well as a Flexowriter. One connection could also be dedicated to sending data to another MOBIDIC system. The tape drives used one of the spare bits in the 40 bit word as a STOP indicator. Most of the 52 instructions were in the one address format, collecting into an accumulator, but a small number (load, move, etc.) were in two address format. There were 15 arithmetic, eight transfer (memory), 17 logic, three sense and nine input output instructions. The dual CPU MOBIDIC B (only one was produced) included three additional general instructions, as well as nine new instructions for supporting subroutines. The CPUs were independent but shared a single main memory consisting of 8,192 words of core. In a sample use, one of the CPUs would be used to import data, handing off data via shared memory to the second for output. Although the machine's speed was slower overall (adds were 42 μs), throughput could be greatly improved. If one of the machines failed, the program could be restarted on the remaining CPU, running both sides of the I/O task with reduced throughput.