Аркадий Частиков - Архитекторы компьютерного мира

• Название: Архитекторы компьютерного мира
• Автор: Аркадий Частиков
• Издательство: БХВ-Петербург
• Жанр: История
• Год: 2002
• ISBN: 5-94157-138-0

В книге прослеживается история и эволюция компьютерного мира, которую можно условно разделить на несколько периодов: период, предшествующий компьютерной эпохе; период создания первых компьютеров и появления первых языков программирования; период становления и развития компьютерной индустрии, возникновения компьютерных систем и сетей; период создания объектно-ориентированных языков программирования и новых компьютерных технологий. Каждая из глав книги посвящена отдельному периоду, изобретателям, конструкторам и программистам — архитекторам компьютерного мира.

Для широкого круга читателей

---

В 1957 году он закончил учебу и сразу получил звание бакалавра и доктора философии по электротехнике. Позже он преподавал в Австралии в учебном заведении Фулбрайт. Потом он называл это отсрочкой будущих "производственных проблем". Большие компании, подобные General Electric, оказались слишком обюрократившимися и лишенными свежих идей. Он боялся потеряться среди всей этой массы инженеров. Белл стремился к самовыражению. И хотел стать изобретателем.

Читая учебный курс в университете Южного Уэллса, он писал компьютерные программы и вместе с бывшим выпускником вел первый в истории этого учебного заведения курс по компьютерной технике. Там же он встретил свою будущую жену. После своего возвращения в Америку в 1959 году, они поженились. Гвен Белл в дальнейшем стала директором Бостонского компьютерного музея.

В это время перед Беллом стоял выбор, либо работать в компании Philco, либо продолжить работу над второй докторской. Он так и не пошел в Philco, т. к. крайне сомневался, что сможет там проявить себя с творческой стороны и чему-то научиться полезному, общаясь с производственниками. В конце концов он выбрал дальнейшее обучение и приступил к работе над тезисами своей второй докторской диссертации. В то время он собрал помехоустойчивую акустическую систему, работающую в метровом диапазоне. Его научный руководитель Кеннет Стивенс предложил ему поработать над разработкой модели ТХ-0, нового компьютера. В дальнейшем, уже будучи в компании DEC, он использовал эту идею в своем первом миникомпьютере. Белл разработал интерфейс для ввода и преобразования данных, а также программное обеспечение для ТХ-0. Так появились системы анализа и распознавания текстовых сообщений в компьютерной технологии. Тем не менее эти системы были лишь малой частью того необходимого, что требовалось для обеспечения реального диалогового режима. В конце концов, после целого года напряженных усилий, он решил эту задачу.

Основатель фирмы DEC — Кен Олсен

В то время, когда Белл работал в DEC, Кеннет Олсен разработал системный модуль, совместимый с ТХ-0. Белл использовал системный модуль для ленточного контроллера ТХ-0 и добавил к нему дополнительную память с целью использования новой разработки в лаборатории лингвистических исследований и решения других научных задач.

В 1960 году ему было поручено руководить проектированием и разработкой программного обеспечения, общей архитектуры и логических схем. В то время разработчики фирмы DEC окончательно утвердились в своем мнении, что большинство обычных пользователей не нуждаются в полном объеме в тех возможностях, которые присущи мэйнфреймам, тем более, что практика показала, что большинство задач можно было решить и на менее мощных машинах. К тому же пользователи желали обрабатывать данные в режиме реального времени и настойчиво об этом напоминали. DEC назвала свою первую машину PDP-1, от сокращения Program Data Processer. Специалисты фирмы считали, что использование термина "компьютер" в названии будет отпугивать потенциальных покупателей. PDP-1 был намного меньше, чем его аналоги, и весил он в четыре раза меньше. Благодаря своим меньшим размерам и низкой цене (120 тысяч долларов) PDP-1 стал широко использоваться в самых различных областях: в промышленности, в медицине, в научных заведениях.

Отныне пользователи перестали беспокоиться о дороговизне машинного времени. А более сложные и объемные задачи остались прерогативой мэйнфреймов. DEC появилась в переломное время, когда наметился переход от электронно-ламповой технологии к транзисторной. Хотя транзисторы уже более десятка лет использовались в радиопромышленности, однако PDP-1 стал одним из первых компьютеров на транзисторной основе.

В 1962 году был выпущен PDP-4, основным разработчиком которого являлся Гордон Белл. PDP-4 задумывался 12-битным, однако в последний момент выбрали 18-битный вариант, как и PDP-1. PDP-4 был намного проще, чем его предшественник. Белл по-прежнему считал, что более простые машины справляются со своими задачами не хуже сложных. И он был прав.

PDP-4 был в два раза меньше своего предшественника и стоил в два раза дешевле.

PDP-4 также широко использовался в лабораторных исследованиях и для обработки данных. Однако он продавался не так хорошо, как рассчитывали, несмотря на сравнительно низкую цену в 65 тысяч долларов. Мешало отсутствие проработанной программной и технологической базы.

В 1963 году по заказу Комиссии по атомной энергетике Белл разрабатывает следующую модель — PDP-5 для управления атомных реакторов. Он использовался совместно с PDP-4 как основной управляющий компьютер. Благодаря последним разработкам DEC вплотную подошла к созданию микрокомпьютера. И цена стала более приемлемой, всего 27 тысяч долларов. Одним из разработчиков проекта был Эд ДеКастро, который в дальнейшем основал фирму Data General. Основой успеха было то, что машины PDP постоянно совершенствовались по мере усложнения задач реальных пользователей.

Миникомпьютер PDP-6

PDP-6, появившийся в конце 1964 года, стал первой машиной, созданной на основе мультипроцессорной технологии. Как всегда основным разработчиком аппаратной части, программного обеспечения, а также логическим проектировщиком и руководителем проекта был Гордон Белл. PDP-6 создал новую потребительскую нишу в технической области. В дальнейшем он использовался для обработки стандартных данных. Однако он был труден для производства, поэтому их произвели не более двадцати штук.

В апреле 1965 года компания DEC выпускает следующую разработку PDP-8. Это была первая успешная и действительно массовая модель миникомпьютера. Благодаря применению интегральных схем, DEC смогла снизить цену почти вдвое, намного опередив своих ближайших конкурентов. Благодаря новой технологии и памяти на магнитных сердечниках время цикла удалось сократить до 1,6 микросекунд, что было резким шагом вперед по сравнению с 6 микросекундами у PDP-5.

Стоимость производства логических схем снизилась, что позволило перенести программную управляющую систему из оперативной памяти на отдельный регистр, что резко сократило время цикла. Компьютер удалось уменьшить до размеров небольшого холодильника. Впоследствии с целью снижения стоимости следующей версии — PDP-8 до 10 тысяч долларов, были снижены его технические характеристики.

PDP-8 намного превосходил модель PDP-5 как в удобстве интерфейса, так и в скорости и размерах. Конечно же, PDP-8 намного уступал по своей мощности мэйнфреймам: обрабатывая данные в 12 бит, он явно контрастировал с 32 бит более мощных универсальных компьютеров. Да и памяти было всего 4 Кбайт. Но приемлемая цена оправдывала все эти недостатки. Потребители остановили свой выбор на более экономичной модели. PDP-8 был повсюду: в научных лабораториях, в деловых офисах, на подводных лодках, в банках, на фабриках, складах и, конечно же, в компьютерных центрах. Теперь банковские структуры и их отделения могли готовить отчеты по итогам операционного дня и переправлять данные в головной офис для дальнейшей обработки в центральном компьютере. Подобная практика использования компьютеров породила новый термин: с этого момента такой тип обработки данных стал называться "распределенным".

После того как модель PDP-8 завоевала рынок, дела DEC резко пошли в гору. В 1966 году, год спустя после того, как первый миникомпьютер появился на рынке, продажи достигли 25 миллионов долларов. PDP-8 был детищем Гордона Белла, и он по праву гордился им. Его компьютер был самым совершенным из всех моделей того времени. Тем не менее он по- прежнему утверждал, что на самом деле компьютеры ничего сложного из себя не представляют. "Все дело в том, что в машине существует устройство, которое принимает задачу в виде инструкций по ее выполнению, разбирается в ней и выполняет ее. Вот в этом и есть вся тайна компьютера и тех действий, которые он выполняет".

В 1966 году Белл, чувствуя усталость от производственной деятельности, принимает предложение руководства Университета Карнеги-Меллона в Питсбурге занять должность профессора компьютерных наук, оставаясь при этом консультантом DEC. Но и там он не смог уйти от разработки компьютеров. Он становится одним из ведущих разработчиков С. mmp-мультипроцессора, объединяющего память 16-ти процессоров и ставшего основой PDP-11, и Сm*-иерархического мультипроцессора из 50 процессоров. Обе модели использовались в исследованиях в области параллельной и распределенной обработки данных. В 1971 году Белл совместно с Алленом Ньюэллом написал книгу "Структура компьютеров", которая стала настольной книгой всех студентов, изучающих компьютерные науки.

После ухода Белла DEC продолжал разработку новых поколений PDP-kom- пыотеров. PDP-10 появился в 1970 году и был предназначен для систем обработки данных в режиме реального времени. Но в этом же году Гордон Белл в качестве основного разработчика выпускает миникомпьютер PDP-11. Эта модель миникомпьютера была первой, способной работать с новейшим программным обеспечением, благодаря использованию стековой памяти, работающей по принципу "Последним вошел — первым вышел". PDP-11 позволил DEC в очередной раз захватить рынок компьютерной индустрии. Этому способствовали удачная организация памяти и периферии, а также возможность быстрой перекомпоновки системы под запросы пользователей. Компьютеры PDP-11 имели новую архитектуру, основанную на применении двунаправленной асинхронной шины (общей шины) с 16-разрядным трактом данных, получившей название UNIBUS. Шинная архитектура PDP-11 стала родоначальницей всех современных компьютерных разработок. PDP-11 пользовался особым успехом в научных лабораториях, благодаря простоте своего обслуживания и управления. Полицейский департамент Чикаго, который в середине 1970-х принимал более 4,5 млн. вызовов в год, использовал PDP-11 для определения адресов и номеров телефонов одновременно с 911 телефонных линий, что было совершенно не по силам обслуживающему персоналу телефонных станций.