Первый мэйнфрейм-компьютер Harvard Mark I4 мин для чтения

Мэйнфрейм, или «большое железо» в компьютерной индустрии, является самой долговечной компьютерной системой в истории. Эта технология была существенно полезной со времен Второй мировой войны. Фактически, первый универсальный компьютер использовался в основном военно-морскими силами США во время войны. Как и суперкомпьютеры, мэйнфреймы удовлетворяли потребность в автоматическом крупномасштабном калькуляторе как более эффективном и безошибочном способе вычислений. Именно изобретение таких машин изменило определение термина «компьютер», чтобы обозначить устройства, которые могут выполнять автоматические вычисления математических операций, термин, который использовался для обозначения людей, выполняющих ручные вычисления таких операций. Сегодня важность этой технологии в обработке крупномасштабных транзакций не имеет себе равных. Крупные отрасли как в государственном, так и в частном секторе, от правительства и банковского дела до авиации и здравоохранения — постоянно нуждаются в более быстрых крупномасштабных мэйнфреймах с более высокой стабильностью и надежностью. Следовательно, большие утюги продолжают развиваться, поскольку они остаются ядром любой ИТ-инфраструктуры.

 

В духе Бэббиджа

Говард Эйкен был аспирантом Гарварда, когда он придумал концепцию устройства, которое может автоматически вычислять дифференциальные уравнения, после того как столкнулся с трудностями при решении задач математической физики в своих исследованиях. Он представил машину, которая могла бы обрабатывать множество математических данных и выдавать точные и надежные результаты за короткое время. Придумав первоначальный дизайн, он обратился к некоторым производителям, но ни один из них не заинтересовался. Не смущаясь, Айкен исследовал другие технологические достижения, чтобы улучшить свой дизайн. В конце концов он наткнулся на демонстрацию Генри Бэббиджа аналитической машины его отца в Гарварде, проведенную за 70 лет до этого. Заметив сходство между его дизайном и дизайном Чарльза Бэббиджа, Эйкен изучил работу Бэббиджа над аналитической машиной и использовал его принципы при разработке нового концептуального дизайна. Айкен закончил разработку в 1937 году и получил поддержку преподавателей Гарварда, которые были впечатлены его усилиями. Он представил свой дизайн нескольким производителям.

 

Калькулятор с автоматическим управлением последовательностью

Конструкция машины началась в 1939 году на заводе IBM в Эндикотте, штат Нью-Йорк. Первоначальная конструкция состояла из электромеханических компонентов, таких как переключатели, реле, вращающиеся валы и муфты. Всего было использовано более 750 000 компонентов, 500 миль проводов и 3 миллиона соединений. Ввод осуществлялся через 24-канальную перфоленту, два устройства для чтения карт и перфорацию для карт, а вывод печатался на двух встроенных пишущих машинках. Готовое устройство занимало целую комнату, весило пять тонн, длина 51 фут, высота 8 футов и глубина 2 фута. Устройство было заключено в тщательно продуманный корпус, разработанный промышленным дизайнером IBM Нормалом Белом Геддесом. Спустя пять лет и примерно 300 000 долларов спустя IBM в феврале 1944 года отправила в Гарвард огромный калькулятор. Изначально устройство называлось от IBM «Калькулятор с автоматическим управлением последовательностью» (ASCC). В то время как крупнейший электромеханический калькулятор в то время, ASCC мог обрабатывать сложение или вычитание за 1 секунду, умножение за 6 секунд и деление за 15,3 секунды. Кроме того, устройство могло вычислять логарифмические и тригонометрические функции всего за минуту. Поскольку это, по сути, калькулятор, который может вычислять массивные математические операции, устройство также называлось «Гарвардский калькулятор». Лишь позже, когда между Айкеном и IBM произошел раскол, Айкен начал называть устройство «Harvard Mark I» или просто «Mark I.»

 

Первые операторы

Mark I впервые эксплуатировался гражданскими лицами Гарварда под руководством Роберта Кэмпбелла, который провел серию тестовых запусков после установки устройства. В мае 1944 года Корабельное бюро ВМС США направило свою команду для работы с устройством вместе с техническими специалистами в Гарварде. В 1946 году Айкен и Грейс Хоппер опубликовали руководство по эксплуатации машины «Руководство по эксплуатации калькулятора с автоматическим управлением последовательностью», в котором документированы физические компоненты машины, работа, техническое обслуживание и инструкции по программированию машины. Благодаря сложным и подробным инструкциям, руководство также стало первым учебником по компьютерному программированию. Математические таблицы, напечатанные Марком I в 1946-1950 гг., Были составлены в серии книг под названием «Анналы вычислительной лаборатории».

 

Гигантская военная помощь

По большей части, Mark I использовался для расчета и печати математических таблиц, которые использовались военными при разработке широкого спектра военного оборудования, такого как системы обнаружения подводных объектов, камеры наблюдения и радары. Mark I также использовался для вычисления функций Бесселя в одном из самых продолжительных проектов, который некоторые называли «Бесси». Но, пожалуй, самым заметным ее вкладом в вооруженные силы стал Манхэттенский проект, в рамках которого было создано первое ядерное оружие. Джон фон Нейман, ветеран Манхэттенского проекта, запустил одну из первых программ, посвященных Марку I, работая над взрывом атомной бомбы.

 

Противоречие Марка I

Успех Harvard Mark I не обошел стороной и споры. После запуска устройства в 1944 году Управление новостей Гарварда выпустило пресс-релиз, в котором утверждалось, что Эйкен является единственным изобретателем машины, и игнорировались усилия инженеров IBM. Из восьми страниц только один абзац был написан о вкладе IBM, без упоминания решающей роли компании в создании и развитии машины. Более того, релиз был выпущен без каких-либо консультаций с IBM. Это глубоко разозлило Томаса Ватсона, который лично одобрил проект Эйкена, и он неохотно присутствовал на церемонии посвящения в августе 1944 года. Хотя позже Эйкен успокоил его, все будущие проекты Эйкена были построены без помощи IBM.

 

Оставить отметку

Harvard Mark I — монументальное изобретение в истории вычислительной техники. Mark I перемешивал математические таблицы в течение 16 лет, завершив свои окончательные вычисления в 1959 году. После Mark I Айкен разработал еще три машины такого типа, которые он назвал Mark II, Mark III и Mark IV. Как и любое другое устройство, разработка его более совершенных преемников сделала Mark I технологически устаревшим. Сегодня части оригинальной машины выставлены в Научном центре Гарвардского университета, а некоторые части устройства были переданы IBM и Смитсоновскому институту.