1500py470 (1500py470) wrote,
1500py470
1500py470

WilliamsTubeMemory в Англии, что не бросается в глаза...

Monitor Williams tube



На туманом Альбионе в графстве Вустершир, в городке Малверн был расположен Научно-исследовательский институт дальней связи (Telecommunications Research Establishment, TRE), который занимался в годы войны радарной тематикой. В 1942 г. Туда на работу пришел некий Томас Килберн (Tomas Kilburn, 1921-2001), незадолго до этого закончивший как математик достославно известный Кембридж и после окончания университета прошедший краткосрочные курсы по электронике в Лондоне. Он поступил на работу в отдел который разрабатывал блоки для радаров, а как ещё быть бедным англичанам (особливо математикам, а не достойным ботаникам способным заниматься сельским хозяйством) которые почти в блокаде, в войне итд итп. Босом или шефом егойным был молодой доктор наук по имени сэр Фредерик Кэлланд Уильямс (Frederick Calland Williams, 1911-1977), изобретатель первого в мире операционного усилителя в общечеловеческом смысле слова, а вообще по специальности — специалист по шумам электронных ламп. Через полвека уже будучи членом лондонского Королевского общества, почетным профессором Манчестерского университета, обладателем многих научных и просто наград, один из выдающихся современных компьютерщиков, и проча, и проча, и проча энтот Килберн так вспоминал о своей первой встрече с шефом: "Я не был ранее знаком с Фредди Уильямсом и поэтому, когда он спросил: "О Господи, вы хоть что-нибудь знаете?" - я ответил: "Нет". Вот с такой беседы началась моя работа. Конечно, когда мы покидали Малверн - а это произошло через четыре года - наше отношение друг к другу было совсем иным".


Чтобы правильно понимать историю короткая вводная необходимая для правильного понимания ситуации. Идею использовать радиоволны в целях радиолокации первым предложил Попов. И Магнетрон был изобретён в Чехии (для realurix - Жачек был первым, мы вторыми, но я тоже горжусь им), СССР и Японии практически одновременно, а об многокамерном магнетроне мир узнал из – публикации 1940 года наших соотечественников (Alexeev Н. F., Malyarov Д. Е. Getting powerful vibrations of magnetrons in centimeter wavelength range // Magazine of Technical Physics. 1940. Vol. 10. No. 15, P. 1297—1300.) В 1932 году открыли специально обученный НИИ и к 1935 году были впереди планеты всей, но в 30е годы страна была наполнена настоящими вредителями с которыми неустанно боролись доблестные органы. Но закон Паркинсона был опубликован только в 55 году, и поэтому органы работали не покладая лапок по старой, доброй имперской традиции – не виновных наказать, не причастных наградить. Как пример Берга арестовали за слишком большие траты на НИР с ОКР (кстати сидючи он время даром не терял, а полезные знакомства с Туполевыми да Рокосовскими наладил, которые тоже тогда сидели), и когда к сороковым уже все поняли о состоянии полимеров, то посадили уже писателей пасквилей и при энтом благоразумно с лишением их права переписки, ибо судил их уже не набор из трёх гуманистов вооруженных кратким курсом истории ВКПб и моральным кодексом, а советский суд, самый гуманный суд в мире, который заботился чтоб советские граждане могли спать спокойно, и вредители им хорошо и весело жить не мешали. А дабы наверстать время которое и за деньги не купишь, пришлось нашей военной разведке прийти на помощь доблестным радаростроителям. Так по причине головотяпства со взломом мерзких троечников, живём мы сейчас в мире с варварским словом радар :(

Короче по причине традиционного головотяпства наших органов (которое они позже героически преодолели) англичанка к сороковым оказалась впереди. Авиакорпус США знал об энтом, и разработке в Великобритании радиолокационной станции AI (airborne interception или по рабочее-крестьянски – воздушный перехват) в частности. Хоть США и не были на тот момент их союзниками, но 60 экземпляров этой станции были поставлены в США (для установки на серийных самолётах Р-70, несмотря на то, что США были еще нейтральной страной). А поже имперские милитаристы ещё больше распоясались и с пресловутой миссией Тиззарда, в туём США в августе 1940 года передали сведения о наиболее важном своём Британском техническом секрете - магнетроне с большим выходом энергии. Энто новое, доселе невиданное в туёй Америке диковинное устройство, было ключом к разработке радиолокационных станций сантиметрового диапазона (предыдущие станции у них имели метровую длину волны) и сделало возможным разработку бомбардировочного радиолокационного прицела H2S, а также отличной превосходной станции (и тоже с названием AI, SIC!) для ихних истребителей. Замечательное открытие тайная передача военных технологий было сделано 28 сентября 1940 года, а 18 октября в США решили копировать, копировать, и ещё раз копировать.

M-1152ERA1951Era1951


Ещё короче долг платежом красен не только у нас. Американцы пригласили союзников (мать их англичан ладно, русских с французами и прочую шушеру по боку) в 1945-м и июне 1946 г. в Муровскую школы Пенсильванского университета (где ENIAC народился), Bell Labs и Массачусетский технологический институт – MIT где трудились над одной из самых славных бОльших ламповых машин Whirlwind - "Вихрь". Секретность с селектронов начали только в 50-х снимать, хотя и до этого, на таких простых условиях типа нашей 2й формы допуска с ними начала знакомится широкая инженерная общественность в США, а в 52 и реклама пошла, и секретность сняли, но было уже поздно, ибо сняли её по причине новой ставки на другие виды памяти у военных.

AFCRC1b


Увидев такой AWESOME!!! бедный сэр пошёл бросился тихо курить в сторонку, ибо понял, что ему нужно срочно пососать что-нибудь, а у сына польского эмигранта из РИ, и к тому папаша которого в тую Америку из Лондона перебравшийся и/или прочего русского, в основном белогвардейского сброда английскому джентельмену сосать западло! Если вы таки думаете, что энти шедевры делались в основном для машины ISA того самого пресловутого фон Неймана, то вы плохо думаете за Америку. Компьютеры в то время были для военных НЕХ, а радар нужной в хозяйстве вещью, а поэтому всю печёнку SELECTRONы они взяли себе. Высокоскоростную память с произвольным доступом использовали чтоб картинку с экрана радара по быстрому туда залить, и не спешно через телефонную линию куда надо вылить, и в том числе в пресловутые компьютеры в частности. Достославному Нейману досталась только четверть от запрошенной памяти, а так как у него допуск был, то слюной он просто захлёбывался, может именно в этот момент он и начал патологически не навидить русских, а не просто сильно не любить? Вы уважаемые читатели должны их понять (Неймана фона с Уильямсом сэром), и простить, ведь они уже узнали в 1946 году, что лампа на 9 бит была изобретена ещё в 42 году, на 256 бит уже промышленно освоена и на её основе делают серийные устройство ёмкостью 5120 бит, работают над промышленным образцом на 1024 бит и уже запатентовали на 4096 бит, вобщем невозмутимый сын туманного Альбиона тихо куря (посасывая цигарку) в сторонке вёл себя как истинный джентельмен!

Выше описаная гипотеза вполне уместна, так как наш персонаж происходит с мистером Бином и Монти Пайтон из одной страны, а также с мистером Аланом Тьюрингом над одной машиной работал, на всякий случай приношу прощения у либеральной и демократической части читателей за воображаемое поведение этого джентельмена. Политкорректно скажем так — Вкурив, насколько важна разработчикам (особливо радаров) высокоскоростная память для хранения информации в цифровом виде, бедный сэр Уильямс по возвращении домой начал экспериментировать с обычной электронно-лучевой трубкой, ибо водопроводные и курительные для его задач трудно приспособить, а ртутные линии задержки уже заняты. К ноябрю 1946 года он убедился в возможности хранения и считывания с экрана ЭЛТ одного двоичного разряда или иначе бита информации. От радости у него в зобу дыхание спёрло и он оформил патент.

[Егойный патент 46 года]
Американский патент с его британского GB Patent 645,691, можно кликнуть и посмотреть.

US2951176-0
US2951176-1
US2951176-2


В декабре того же года наш сэр Уильямс сбежал от британской военщины в Манчестерский университет на кафедру электротехники (которую там и возглавил) и продолжил свои эксперименты с "запоминающей трубкой", а так как и военные её величества хотели смотреть картинку с радара там где надо, а не на РЛС, то руководство TRE командировало ему в помощь того самого Килберна. Для считывания даных с экрана Уильямс и Килберн использовали группу специальных электродов, расположенных снаружи ЭЛТ. Методом проб и трагических ошибок они установили, что для сохранения заряда на экране трубки он должен регенерироваться 30 раз в секунду. В результате этих работ они пришли к успеху. Поздней осенью 1947-го парни построили модуль памяти емкостью 2048 разрядов на основе стандартной 6-дюймовой (152 мм в диаметре) ЭЛТ. Это запоминающее устройство в литературе обычно именуется "трубкой Уильямса", хотя может быть справедливее было бы называть ее "трубкой Уильямса - Килберна". Но сэр Уильямс энтого Килберна и в свой следующий патент тоже не взял (ну чем не Шелдон?).

[Егойный патент 47 года]
Американский патент с его британского GB Patent GB Patent 657,591, можно кликнуть и посмотреть.

US2777971-0
US2777971-1
US2777971-2
US2777971-3
US2777971-4


После успеха Килберн написал свой отчёт в TRE, в нем он привёл схему некой воображаемой ЭВМ, которую было бы неплохо создать для испытания запоминающей трубки, так сказать, проверить боем. Сэру Уильямсу это было перпендекулярно у себя в университете он был занят другим. В 1976 году Ф. Уильямс писал: “Откровенно говоря, я никогда не интересовался проблемами автоматизации вычислений и не интересуюсь сейчас. Я инженер, и компьютер для меня всего лишь ящик, который содержит некое устройство, позволяющее облегчить выполнение математических вычислений...”

Беби для проверки идеи использования ЭЛТ как ЗУ.


maxresdefault

здесь реплика той самой Бэби в музее Манчестера


По рекомендации достославного мистера Ньюмена из Манчестера, с огромным авторитетом у местных (британских) военных и оборонщиков, TRE оплатил создание макета того компьютера, и в начале 1948-го Килберн вместе с инженером по имени Джоффри К. Тутилом (Geoffrey C. Tootill), перешедшим в университет из TRE, приступил к разработке the Small Scale Experimental Machine – SSEM ("Малой экспериментальной машины"), иначе известной как Бэби (Baby это по буржуински значит "Малышка"). Руководителем работы номинально числился Уильямс, но его больше интересовали другие технические задачи и кафедральные проблемы (ботаники они знаете какие хищные? любого технаря в универе скушать могут, ну а юристы, те вАще звери), поэтому всем фактически заправлял или по ихнему рулил Килберн. К середине года SSEM была уже изготовлена и отлажена, а 21 июня 1948 г. успешно выполнила программу, которую сОбственноручно написал и ввёл сам Килберн (как утверждали злые языки, сиречь некоторые его коллеги, это была первая и последняя написанная им программа). Эта самая программа для Baby, способствовала в отыскании наибольшего сомножителя любого вперед заданного числа X. Для этого осуществляли перебор всех чисел Y.

Ps если они не врут, то эту программу можно считать за две, ибо она первая, и последняя одновременно!

102710247.03.01.lg

Manchester Mark I


manchester-mark-1-980x400


Парням из Манчестера крупно повезло, когда они разбирали свою Маленькую Бэйби их посетил главный научный советник правительства Её Величества (потом он стал первым президентом CERN) Бенджамин Локшпайзер (Benjamin Lockspeiser). Демонстрация SSEM с пояснениями сэра Уильямса произвели такое впечатление на сэра Бенджамина, что он незамедлительно отвалил от всей души 35 000 фунтов в год в течение пяти лет, конечно не личных, а из Казначейства Короны, для разработки конструкции вычислительной машины и изготовления промышленных образцов. В качестве изготовителя была выбрана известная местная манчестерская компания Ferranti Ltd. (в военные годы она не только боеприпасы, но различные электронные радарные системы делала). В октябре 1948 г. по приглашению Ньюмена в Лабораторию вычислительной техники перешел из Кембриджа Алан Тьюринг, дабы заняться вопросами программирования для энтой машины, а в ноябре началось многолетнее сотрудничество ученых манчестерских университетских, да парней заводских изобретательных или инженеров по ихнему. Тот Килберн тоже ушёл в конце того же года из TRE на кафедру Уильямса (но в начале защитил докторскую степень за свои работы по созданию запоминающей трубки и SSEM, плохо быть школяром у профа, в англии по феньшую сокращать социальное неравенство для долгой и успешной совместной деятельности).

06-06_williamstube


Он (Килберн) фактически руководил работой, которую делали инженеры организованного в Ferranti Департамента вычислительных машин. Первый вариант Manchester Mark I (также известный миру как промежуточный) был сделан к апрелю 1949 года. Всю весну и лето того года бравые британцы занимались наладкой, испытаниями на надежность и прогоном разных программ для тестов всяческих, а к началу той осени чертежи этой машины были переданы для серийного производства. Но окончательно парни английские напильники свои бросили только в октябре, когда тщательная доработка машины завершилась полностью.

Ferranti Mark I hand

Приколитесь, невозмутимые английские джентельмены в течении года! SIC!! перещёлкивали бит за битом содержимое трубки на магнитный барабан, и наоборот, глядя на контрольный экран где дублировалось содержимое ОЗУ (экран самой трубки памяти закрыт не прозрачным электродом), пока однажды не вкурили, что можно сделать так, что машина будет делать это сама!!!

IMG_1464


Manchester Mark I была одноадресной машиной с арифметическим устройством последовательного действия; машинное слово 40 двоичных разрядов, число одноадресных команд - 30 (каждая длиной 20-бит, так что в машинном слове две команды, в качестве оперативного ЗУ использовало две “трубки Уильямса” (по две страницы каждая емкостью 32 сорокаразрядных машинных слова), внешнее ЗУ - накопитель на магнитном барабане на 1024 слова - один оборот за 30 мс. Ввод данных и программ с помощью бумажной перфоленты или перфокарт; результаты вычислений выводились на перфоратор или на телетайп; среднее время выполнения команды - 1,8 мс, а например операции умножения 10 мс. В машине впервые были использованы два индексных регистра - по терминологии разработчиков В-линии (B-lines).

3046071618_15dda39d72_o



Помимо ОЗУ в Mark I, как и в SSEM, было три дополнительные трубки - A, C и D. А в качестве индексных регистров использовалась еще одна трубка, которую логично обозначили буквой B. Основное назначение этих регистров в модификации адресов в команде путем прибавления содержимого регистра (или его части) к адресу, указанному в хранящейся в памяти команде. От этого сокращается время выполнения задач.

F1 Ferranti Mark I

Вы видете панель оператора с 4 трубками регистрами и 2 трубками ОЗУ, это фото очень хорошо иллюстрирует, что можно сделать из нечто на фото вверху, с помощью нехитрых приспособлений и инструментов типа напильника и небольшого оборонного завода с многолетней историей и хорошей репутацией


disp2MMI

обратите внимание на содержимое ОЗУ в Manchester Mark I



Ferranti Mark I


В феврале 1951 г. первая коммерческая ЭВМ Ferranti Mark I была изготовлена, она стала первой в мире машиной, предназначавшейся для продажи, а первая американская коммерческая машина UNIVAC появилась только летом 51 года.

2-1.ferranti.mark_big

На рекламу можно щёлкнуть и восхитится совершенством, многие глядя на неё, думают какой здоровый и тупой компьютер, даже не представляя, что скрыто от глаз за кадром!! :(



fer


От своего прототипа Ferranti Mark I отличалась незначительно: емкость ОЗУ была увеличена c двух до восьми трубок, и число индексных регистров также стало восемь, накопитель на магнитном барабане также увеличили до 4096 сорокаразрядных слов, в набор команд включили 20 дополнительных, и он стал об целых 50 команд.

F1 Ferranti Mark I CRT storage tube


Обратите внимание на содержимое ОЗУ, слева добавилось ещё 20 бит, дабы в недрах увеличившейся памяти не заплутать!

CRTmanMark1



Быстродействие машины увеличилось – операция сложения выполнялась уже за 1,2 мс, а операции умножения - за 2,16 мс. В Ferranti Mark I было 4050 ламп и кушала она 25 кВт.

Ferranti Mark I 003

oxo

Кроме того, в состав машины был включен аппаратный генератор случайных чисел. Университеты великая сила, посмотрите только, что на ней сразу сбацали, что лишний раз доказывает – и чего не сделаешь вместо учёбы.

res60f


Первый экземпляр Ferranti Mark I, уже промышленной был передан университету 9 июля 1951 г. и установлен в здании, специально выстроенном для нужд не мелких, Лаборатории той вычислительной техники, в которой кстати и отдельная сервисная группа для обслуживания Ferranti Mark I тусила. Попытка даже не широкого коммерческого сбыта попала на большие трудности. Руководил фарцовщиками этой супер техникой бывший сотрудник TRE (не иначе как за это потом лордом стал) достославный Вивиан Бауден (Vivian Bowden), между прочим он свою докторскую диссертацию под руководством того самого Э. Резерфорда защитил! Ferranti Mark I стоила 85 000 фунтов, но все же Баудену в 1952 г. удалось продать второй экземпляр машины Университету Торонто. Канада тогда была колонией или уже нет? Позже благодаря финансовой поддержке National Research Development Corporation, NRDC удалось продать в 1953-1957 гг. семь экземпляров машин Ferranti Mark 1 ряду британских государственных учреждений и промышленных компаний, а также в Италию и Нидерланды.

TAHC_iconoscopeincase

от модуля в Марк 1 он отличается лучшей покраской и фирменым шильдиком


На Mark I также впервые в истории продудели для BBC пару забавных мелодий "Baa Baa Black Sheep" и само собой самое святое для каждого истинного англичанина "God Save the King" справедливости ради заметим, что позже и на Юниваке в туёй америке Джингал Белл сбацали. Не все понимают, что эра мультимедиа это уже 50-е, а вовсе не 90-е :( Просто узок был круг прикоснувшихся :((

mark 1 em

Весь железный эмулятор в панели управления с выводом для наглядности на внешнии трубки, разучилась пить молодёжь, нынче по бесхребетному твёрдотельную память использует :( И ведь многие и думают, особенно глядя на это в музее и на рекламу, что и в 50-х были такие "здоровые" компьютеры :( И не понимают, что были они больше чем им кажется, ибо даже и фото на обложке буклета не включает венткамеру и зал с мотор-генераторами, склад запчастей и ремонтную мастерскую.

F mark I images2

А в музее имени Тюринга и Никсдорфа даже поиграть на эмуляторе железном можно, и показать всем, что каждый пиксель бит имеет значение


Ныне на той самой фабричке, где Ferranti Mark 1 делали, времена не простые. Злыдни хотят бизнес центр под названием Атлас сделать. Слаб человек не только у нас, надо с прискорбием заметить. Да, не ценит народ свою историю, но это и говорит о том, что объединёное королевство как и мы с китайцами относится скорее к старым цивилизациям, ибо как американцы с каждой вещью старше 25 лет как с антиквариатом и исторической реликвией не носимся.

[Смотрите сей грустный катаклизм …]
сей грустный катаклизм в граде Манчестере на заводе где Ferranti Mark I целых семь штук сделали, не считая промежуточной машины.

DSC_7056_edit_zpsba64f824

DSC_7059_edit_zps950bb296

DSC_7068_edit_zps81fff154
DSC_7070_edit_zps67702a44
DSC_7077_edit_zpsd0724774

DSC_7089_edit_zps6623997a

DSC_7098_edit_zps350a20e8

DSC_7099_edit_zps3d46ae95

DSC_7102_edit_zps4d6946f7




Эти душераздирающие картины истории хорошо иллюстрирует, что промышленость (около компьютерная) и в Манчестере и в Воронеже находится сейчас примерно в одном состоянии :( Что делать, умирают славные заводы :(( Покорно благодарю всех кто осилил много букв, и прошу сделать замечания на будущее, следующие части нужны покороче, или больше зубодробительных подробностей. Или оставить этот объём как новый стандарт поста в Всемирный день стандартов 14 октября?

FerantiWTM


WilliamsTubeMemory в Англии, что не бросается в глаза…

Надеюсь в первой части этой трилогии тема раскрыта полностью, продолжение следует ещё в двух частях:

WilliamsTubeMemory в Америке, что не бросается в глаза…
WilliamsTubeMemory в Евразии, что не бросается в глаза…

Итог – русские не изобрели память на электростатических трубках, но все предпосылки и стимул для развёртывания этих работ в Англии обеспечили.
Tags: hardware history, heavy metal, memory, синхроничность
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 43 comments