Z4 (компьютер)
 Z4 на выставке в Немецком музее , Мюнхен | |
| Разработчик | Конрад Цузе |
|---|---|
| Производитель | Аппаратостроение Цузе |
| Тип | Программируемый , полностью автоматический цифровой электромеханический компьютер. |
| Дата выпуска | 1945 год |
| Начальная цена | 30 000 швейцарских франков на пять лет |
| Продано единиц | 1 (для ETH Zurich по кредитной сделке) [1] : 1077, 1139 |
| Процессор | @ (около) 40 Гц |
| Память | Механический, длина слова 32 бита |
| Отображать | Десятичные числа с плавающей запятой, перфолента или Mercedes . пишущая машинка |
| Вход | Десятичные числа с плавающей запятой, перфолента |
| Власть | (около) 4 кВт |
| Масса | ок. 1000 кг (2200 фунтов ) |
| Предшественник | Z3 |
| Преемник | Z5 |
Z4 , возможно, был первым в мире коммерческим цифровым компьютером и старейшим из сохранившихся программируемых компьютеров. [1] : 1028 Он был разработан и изготовлен , одним из первых ученых-компьютерщиков Конрада Цузе компанией Zuse Apparatebau , по заказу Henschel & Son в 1942 году; хотя только частично собран в Берлине, а затем завершен в Геттингене в Третьем рейхе в апреле 1945 года, [2] но не был поставлен до разгрома нацистской Германии в 1945 году. [3] [4] [5] Z4 был последней целью Цузе при разработке Z3 . [6] Как и более ранний Z2 , он представлял собой комбинацию механической памяти и электромеханической логики, поэтому не был настоящим электронным компьютером. [7]
Строительство
[ редактировать ]
Z4 был очень похож на Z3 по своей конструкции, но был значительно улучшен во многих отношениях. Память состояла из 32-битных, а не 22-битных с плавающей запятой слов . Группа построения программ ( Planfertigungsteil ) перфорировала ленты с программами, значительно упрощая программирование и исправление программ для машины за счет использования символических операций и ячеек памяти. Числа вводились и выводились как десятичные числа с плавающей запятой, хотя внутренняя работа осуществлялась в двоичном формате. Машина имела большой набор инструкций, включая квадратный корень, MAX, MIN и синус. Условные тесты включали тесты на бесконечность. При доставке в ETH Zurich в 1950 году к машине было добавлено условное отделение. [8] и мог печатать на пишущей машинке Мерседес. Было две кассеты с программами, вторую можно было использовать для хранения подпрограммы. (Первоначально планировалось шесть.) [9] [10]
В 1944 году Цузе работал над Z4 вместе с двумя десятками человек. [11] включая Вильфрида де Боклера . Некоторые инженеры, работавшие на телекоммуникационном объекте ОКВ , также работали у Цузе в качестве второстепенной работы. Также в 1944 году Цузе преобразовал свою компанию в Zuse KG ( Kommanditgesellschaft , то есть товарищество с ограниченной ответственностью) и планировал произвести 300 компьютеров. [12] Таким образом, он также мог запросить дополнительный персонал и ученых в качестве подрядчика в программе Emergency Fighter . [12] Компания Цузе также сотрудничала с Алвина Вальтера Институтом прикладной математики при Техническом университете Дармштадта . [13]
Чтобы не допустить попадания в руки Советов, Z4 был эвакуирован из Берлина в феврале 1945 года и переправлен в Гёттинген . [11] [14] Z4 был завершен в Геттингене на предприятии Aerodynamische Versuchsanstalt (AVA, Институт аэродинамических исследований), которым руководил Альберт Бетц . Но когда его представили ученым АВА, уже был слышен грохот приближающегося фронта. [2] поэтому компьютер был перевезен на грузовике Вермахта в Хинтерштайн в Бад-Хинделанге на юге Баварии, где Конрад Цузе встретил Вернера фон Брауна . [2] [15]
К 1947 году константы можно было вводить с помощью перфоленты. [10]
Использование после Второй мировой войны
[ редактировать ]В 1949 году швейцарский математик Эдуард Штифель , вернувшись из США, где он осматривал американские компьютеры, посетил Цузе и Z4. Когда он сформулировал дифференциальное уравнение в качестве теста, Цузе немедленно запрограммировал Z4 для его решения. Штифель решил приобрести компьютер для своего недавно основанного Института прикладной математики в ETH Zurich . [16] Он был доставлен в ETH Zurich в 1950 году. [17] [18]
По крайней мере, в Цюрихе интересная ночная жизнь под грохот Z4, пусть и скромная.
—Конрад Цузе
В 1954 году Вольфганг Хаак пытался получить Z4 для Берлинского технического университета . [12] но вместо этого он был передан в Institut Franco-Allemand des Recherches de St. Louis (ISL, Франко-германский исследовательский институт) во Франции , где использовался до 1959 года под руководством его технического руководителя Юбера Шардена . Сегодня Z4 выставлен в Немецком музее в Мюнхене . Z4 вдохновил ETH на создание собственного компьютера (в основном Амбросом Шпайзером и Эдуардом Штифелем ), который назывался ERMETH , аббревиатура от Elektronische немецкого Rechenmaschine ETH («Электронная вычислительная машина ETH»).
В 1950/1951 году Z4 был единственным работающим цифровым компьютером в Центральной Европе и вторым цифровым компьютером в мире, который продавался или давался взаймы. [1] : 981 опередив Ferranti Mark 1 на пять месяцев и UNIVAC I на десять месяцев, но, в свою очередь, уступив BINAC (хотя он никогда не работал на площадке клиента) [19] ). Другие компьютеры, пронумерованные с начальной буквой Z, были построены Цузе и его компанией. Примечательны Z11 , который продавался оптической промышленности и университетам, и Z22 .
В 1955 году Z4 был продан Франко-немецкому научно-исследовательскому институту Сен-Луи ( Institut franco-allemand de recherches de Saint-Louis ) в Сен-Луи , недалеко от Базеля, а в 1960 году передан Немецкому музею в Мюнхене . [20]
Z4 использовался для расчетов при работе на плотине Гранд-Диксенс .
Технические характеристики
[ редактировать ]- Частота: (около) 40 Гц
- Средняя скорость вычислений: 400 мс на сложение, 3 секунды на умножение. Около 1000 арифметических операций с плавающей запятой в среднем в час.
- Программирование: отверстия в пленке шириной 35 мм, пробитые на программирующем станке.
- Входные данные: десятичные числа с плавающей запятой, перфолента.
- Выходные данные: Десятичные числа с плавающей запятой, перфолента или пишущая машинка Mercedes.
- Длина слова: 32 бита с плавающей запятой.
- Элементы: (около) 2500 реле, 21 ступенчатое реле.
- Память: Механическая память от Z1 и Z2. [7] (64 слова, 32 бита) [21]
- Потребляемая мощность: (около) 4 кВт
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Брюдерер, Герберт (2021). Вехи в аналоговых и цифровых вычислениях (3-е изд.). Спрингер. стр. 981, 1028, 1077, 1139. ISBN. 978-3-03040973-9 . (Примечание. Это английский перевод немецкого труда « Meilensteine der Rechentechnik » в двух томах.)
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Шилло, Майкл [в Викиданных] (2001). «Цузе» (PDF) (Лекция) (на немецком языке). Архивировано (PDF) из оригинала 8 марта 2021 г. Проверено 21 июня 2010 г. (25 страниц)
- ^ Цузе, Хорст . «Жизнь и творчество Конрада Цузе» . Часть 6: часть 6а, часть 6б. Архивировано из оригинала 16 июня 2008 г. Проверено 15 мая 2010 г.
- ^ Кайслер, Стивен Х. (12 декабря 2016 г.). Рождение компьютера: от реле к электронным лампам . Издательство Кембриджских ученых . п. 14. ISBN 978-1-44389631-3 .
- ^ Соммаруга, Джованни; Страм, Томас (21 января 2016 г.). Революция Тьюринга: влияние его идей о вычислимости . Биркхойзер. п. 54. ИСБН 978-3-31922156-4 .
- ^ Рохас, Рауль (весна 2006 г.) [12 мая 2005 г.]. «Компьютеры Цузе» . Воскресение - Бюллетень Общества охраны компьютеров (отредактированная стенограмма речи). Том. 37. Семинар «Вычисления перед компьютерами», Музей науки: Общество охраны компьютеров (CCS). ISSN 0958-7403 . Архивировано из оригинала 7 апреля 2022 г. Проверено 26 июля 2008 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Цузе, Конрад (28 сентября 1993 г.). Компьютер – Моя жизнь . Springer Science & Business Media . п. 81. ИСБН 978-3-54056453-9 . (Примечание. Это перевод оригинального названия на немецкий язык Der Computer — Mein Lebenswerk .)
- ^ Рохас, Рауль (01 февраля 2014 г.). «Конрад Цузе и условный прыжок» [Конрад Цузе и условный прыжок]. Спектр компьютерных наук (на немецком языке). 37 (1): 50–53. дои : 10.1007/s00287-013-0717-9 . ISSN 0170-6012 . S2CID 1086397 .
- ^ Спейзер, Амброс Пол (2002). «Z4 Конрада Цузе: архитектура, программирование и модификации в ETH Zurich». В Рохасе, Рауль ; Хашаген, Ульф [на немецком языке] (ред.). Первые компьютеры: история и архитектура . Массачусетский технологический институт. стр. 263–276. ISBN 978-0-262-18197-6 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Линдон, Роджер Конант (1947). «Компьютер Цузе» . Математика вычислений . 2 (20): 355–359 [359]. дои : 10.1090/S0025-5718-1947-0022444-9 . ISSN 0025-5718 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Бауэр, Фридрих Людвиг (2009). Исторические заметки по информатике (на немецком языке). Берлин, Германия: Шпрингер. п. 198. ИСБН 978-3-540-85789-1 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Петцольд, Хартмут [на немецком языке] (2004). Хеллиге, Ганс Дитер (ред.). Истории информатики. Видения, парадигмы, лейтмотивы (на немецком языке). Берлин, Германия: Шпрингер. стр. 93, 110. ISBN. 3-540-00217-0 .
- ^ де Боклер, Вильфрид (октябрь 1986 г.). «Алвин Вальтер, IPM, и развитие вычислительных/компьютерных технологий в Германии, 1930–1945». Анналы истории вычислительной техники . 8 (4). Институт инженеров по электротехнике и электронике : 334–350. дои : 10.1109/MAHC.1986.10061 . ISSN 0164-1239 . S2CID 15020276 .
- ^ Цузе, Хорст (18 ноября 2010 г.), выступление , Общество охраны компьютеров , Музей науки (Лондон) , Лондон, Великобритания
{{citation}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Кэмпбелл-Келли, Мартин (21 декабря 1995 г.). «Некролог: Конрад Цузе» . Независимый . Проверено 4 февраля 2011 г.
- ^ Липпе, Вольфрам М. (13 апреля 2010 г.) [2007]. «Глава 14. Первые программируемые компьютеры» (PDF) (на немецком языке). Архивировано из оригинала (PDF) 19 июля 2011 г. Проверено 21 июня 2010 г.
- ^ «Компьютер Zuse Model IV, Цюрих, Швейцария» . Информационный бюллетень о цифровых компьютерах . 3 (1): 5 апреля 1951 г.
- ^ «Вычислительная техника: Новости – Институт прикладной математики Швейцарского федерального технологического института» . Математика вычислений . 5 (33): 45–46. 1951. doi : 10.1090/S0025-5718-51-99443-4 .
- ^ «Описание БИНАКа» . Проверено 26 июля 2008 г. Цитирование Шмитт, Уильям Ф. (1988). «КОРОТКИЙ КОД UNIVAC». IEEE Анналы истории вычислений . 10 (1): 7–18 [9]. дои : 10.1109/MAHC.1988.10004 . S2CID 10189359 .
БИНАК
- ^ Немецкий музей , Z3 и Z4 Конрада Цузе , Веб-сайт Немецкого музея
- ^ Обзор автоматических цифровых компьютеров . Управление военно-морских исследований Департамента военно-морского флота. 1953. с. 97 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Рэнделл, Брайан (6 декабря 2012 г.). «Глава IV: Цузе и Шрайер» . Происхождение цифровых компьютеров: избранные статьи . Springer Science & Business Media . стр. 156–157. ISBN 978-3-64296242-4 . Проверено 2 июля 2022 г.
- Блаау, Геррит Энн ; Брукс-младший, Фредерик Филлипс (1997). Компьютерная архитектура: концепции и эволюция . Бостон, Массачусетс, США: Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc.
- ЛаФорест, Чарльз Эрик (апрель 2007 г.). «2.1 Лукасевич и первое поколение: 2.1.2 Германия: Конрад Цузе (1910–1995); 2.2 Первое поколение стековых компьютеров: 2.2.1 Zuse Z4». Стековая компьютерная архитектура второго поколения (PDF) (диссертация). Ватерлоо, Канада: Университет Ватерлоо . стр. 8, 11. Архивировано (PDF) из оригинала 20 января 2022 г. Проверено 2 июля 2022 г. (178 страниц)
- Брюдерер, Герберт (2012). Конрад Цузе и Швейцария. Кто изобрел компьютер? Чарльз Бэббидж, Алан Тьюринг и Джон фон Нейман (на немецком языке). Том XXVI. Мюнхен, Германия: Ольденбург Верлаг. ISBN 978-3-486-71366-4 . Архивировано из оригинала 3 февраля 2012 г.
- Брюдерер, Герберт (21 сентября 2020 г.). «Дискавери: Руководство пользователя самого старого сохранившегося компьютера в мире» . БЛОГ@CACM . Ассоциация вычислительной техники . Архивировано из оригинала 2 июля 2022 г. Проверено 2 июля 2022 г.
- Рутисхаузер, Хайнц (лето 1952 г.). Руководство пользователя Z 4 [ Руководство пользователя Z 4 ] (на немецком языке). Институт прикладной математики ETH Цюриха. doi : 10.7891/e-manuscripta-98601 . Копия № 19, Ис 1517:1. Архивировано из оригинала 2 июля 2022 г. Проверено 2 июля 2022 г. [1] (1+1+16 страниц)
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Домашняя страница zuse.de от Хорста Цузе (сына Конрада Цузе) с большим количеством информации о компьютерах Zuse.
- zuse.de {English} Домашняя страница на английском языке от Хорста Цузе (сына Конрада Цузе)
- Фотографии Z4 в ETH Zürich (с текстом на немецком языке)
- «Текстовое и графическое описание Z4: история, набор команд и аппаратные особенности» . Компьютер Конрада Цузе . Технический университет Берлина . Архивировано из оригинала 14 сентября 2008 г. Проверено 26 июля 2008 г.
- Цузе, Хорст . «Компьютер Z4 и аппарат Zuse в Берлине (1940-1945)» . Жизнь и творчество Конрада Цузе . Архивировано из оригинала 1 июня 2008 г. Проверено 26 июля 2008 г.