Il pinguino alla ricerca del computer perduto

La seconda guerra mondiale

Complex Number Calculator (Model I Relay Calculator)

Gennaio 1940, Samuel Williams e Stibitz, Bell Labs

E' un calcolatore che opera coi numeri complessi. Per la logica usa degli switch telefonici: 450 relays e 10 switch. I numeri sono rappresentati in "plus 3 BCD", cioè, per ogni cifra decimale, 0 è rappresentato da 0011, 1 da 0100 e così; via fino a 1100 che rappresenta il 9. Questa codifica richiede meno relay di quella strettamente BCD.

Il calcolatore è provvisto di tre tastiere, sotto forma di teletype, posizionate in posti diversi dell'edificio, in modo che l'utente non sia costretto a muoversi verso la macchina per usarla. Ne può essere usata solo una alla volta e l'output è mostrato automaticamente sulla stessa. Nel settembre del 1940 una di queste teletype è portata ad una coferenza matematica ad Hanover, New Hampshire, e la macchina vera e propria è a New York. In questo modo è possibile utilizzare la macchina in remoto.

ABC, Atanasoff-Berry Computer

Estate 1941, Atanasoff and Berry

E' un calcolatore che risolve sistemi di equazioni lineari. Ha 60 parole di memoria da 50 bit sotto forma di capacità con circuito di refresh (la prima memoria rigenerativa). La velocità di clock è di 60 Hz e un'addizione prende 1 secondo. Come memoria secondaria usa schede perforate (in realtà bruciate). L'errore sulle schede perforate non è, purtroppo, mai meno dello 0.001%.

Z3 (V3)

Dicembre 1941, Konrad Zuse, DVL (Istituto di Ricerca dell'Aviazione Tedesca)

E' il primo colcolatore programmabile operazionale. Lavora con numeri floating point con 1 bit di segno, 7 di esponente e 14 di mantissa. La memoria ha 64 di queste parole e richiede 1400 relays e ce ne sono 1200 in più nell'unità aritmetica e di controllo. Il funzionamento è lo stesso dello Z1. Non ha salto condizionale. La macchina può fare 3-4 addizioni al secondo e impiega 3-5 secondi per una moltiplicazione. Lo si può considerare un prototipo, in quanto il DVL era interessato alla risoluzione delle equazioni lineari e lo Z3 ha troppa poca memoria. Fu distrutto nel 1943 da un bombardamento aereo.

ASCC Mark I (Automatic Sequence-Controlled Calculator Mark I o Harvard Mark I)

Gennaio 1943, Howard H. Aiken (1900-1973) e il suo team alla Harvard University, Cambridge, Mass. (con la collaborazione IBM)

E' una macchina elettromeccanica ed il primo calcolatore programmabile ad essere largamente conosciuto. E' lungo 51 piedi, pesa 5 tonnellate e incorpora 750000 parti. Include 72 accumulatori, ciascuno con la sua unità aritmetica e un registro meccanica con 23 cifre più il segno. L'aritmetica è in virgola fissa, con un pannello di spine per determinare il numero di cifre decimali. Per l'I/O si usano lettori e perforatori di schede, lettori di nastri di carta e stampanti. Ci sono 60 gruppi di switch rotanti, ciascuno dei quali può essere usato come registro costante: una sorta di ROM meccanica.

Il programma è letto dal nastro di carta. I dati possono essere letti dagli altri nastri, dalle schede o dai registri costanti. Il salto condizionale non c'è. Negli anni successivi la macchina è modificata per leggere su nastri diversi e per potersi spostare dall'uno all'altro in modo condizionale, come nelle chiamate condizionali a subroutine. Inoltre, verrà aggiunta la possibilità di programmare subroutines, richiamabili dal nastro, su un pannello di spine-wired.

Heath Robinson

Aprile 1943, Max Newman, Wynn-Williams?, e il loro team, Government Code and Cypher School, Bletchley Park, Bletchley, England

E' una macchina specializzata per la decifratura, un device logico che utilizza una combinazione di logica elettronica e a relay. Legge i dati, otticamente, da due anelli di nastro di carta da circa 1000 caratteri l'uno, alla velocità di 2000 caratteri al secondo.

Model II Relay Calculator

Settembre 1943, Williams and Stibitz

E' un calcolatore programmabile e legge anche lui dati e programmi da nastri di carta. Per una maggiore realizxzabilità, i numeri sono rappresentati in forma "biquinaria", con 7 relay per ogni cifra, di cui esattamente due sono "on" (01 00001 per 0, 01 00010 per 1, fino a 10 10000 per 9). Certe altre macchine di questa serie usano la forma biquinaria per le cifre dei numeri floating-point.

Colossus

Dicembre 1943, Tommy Flowers e il suo team, Bletchley Park

Successore del Robinson. E' interamente elettronico, con 2400 tubi a vuoto per la logica. Ha 5 anelli di nastro di carta, da ognuno dei quali può leggere 5000 caratteri al secondo. Ne saranno costruiti dieci.

Z4 (V4)

1944-5, Konrad Zuse

E' la prima macchina completamente costruita di Zuse. Riunisce i precedenti progetti. La memoria torna ad essere quella dello Z1, in modo da mettere 1000 parole a 32 bit in meno di un metro cubo (l'equivalente in relay sarebbe stato grande quanto una grande stanza). Coll'inizio della disfatta tedesca, il lavoro di Zuse subisce varie interruzioni e quindi viene interrotto. Una versione incompleta dello Z4, comunque, è sopravvisuta alla guerra.

Lo Z4 viene terminato nel 1950 e entra in servizio al Politecnico di Zurigo. Il progetto viene modificato per introdurre il salto condizionato. E' introdotta anche una pipeline (può leggere due istruzioni alla volta) e alcune ottimizzazioni fatte automaticamente. Lo Z4 rimarrà in uso per 5 anni a Zurigo e 10 in Francia.

Il figlio di Zuse riuscirà a commercializzarla, producendo 300 macchine prima che il modello sia acquistato dalla Siemens.

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