Z1 (компьютер)
 Реплика Z1 в Немецком техническом музее в Берлине. | |
| Также известен как | V1 (тестовая модель 1) |
|---|---|
| Разработчик | Конрад Цузе |
| Тип | Программируемый с электрическим приводом. двоичный механический компьютер |
| Дата выпуска | 1938 год |
| Продолжительность жизни | 5 лет |
| СМИ | 35-миллиметровая пленка |
| Процессор | ок. 30 000 металлических листов при 1 Гц |
| Память | Оригинал: 16-словная память с плавающей запятой. Реплика: память с плавающей запятой на 64 слова. |
| Вход | Клавиатура, перфоленты устройство чтения |
| Власть | Электродвигатель пылесоса |
| Масса | 1 тонна (2200 фунтов) |
| Преемник | Z2 |
Z1 — механический компьютер с приводом от двигателя , разработанный немецким изобретателем Конрадом Цузе с 1936 по 1937 год и построенный им в доме своих родителей с 1936 по 1938 год. [1] [2] Это был двоичный механический калькулятор с электрическим приводом и ограниченными программируемыми возможностями, считывавший инструкции с перфорированной целлулоидной пленки.
«Z1» был первым в мире свободно программируемым компьютером, который использовал булеву логику и двоичные числа с плавающей запятой ; однако он был ненадежен в работе. [3] [4] Он был завершен в 1938 году и полностью финансировался за счет частных средств. Этот компьютер был уничтожен во время бомбардировки Берлина в декабре 1943 года, во время Второй мировой войны , вместе со всеми планами строительства.
Z1 был первым в серии компьютеров, разработанных Цузе. Его первоначальное название было «V1» для Veruchsmodell 1 (что означает «Экспериментальная модель 1»). После Второй мировой войны он был переименован в «Z1», чтобы отличать его от летающих бомб, разработанных Робертом Люссером . [5] Z2 . и Z3 были продолжением, основанным на тех же идеях, что и Z1
Дизайн [ править ]
Z1 содержал почти все части современного компьютера, то есть блок управления, память, микропоследовательности, логику с плавающей запятой и устройства ввода-вывода. Z1 можно было свободно программировать с помощью перфоленты и устройства чтения перфоленты. [6] Было четкое разделение между устройством чтения перфоленты, блоком управления всей машиной и выполнением инструкций, арифметическим блоком и устройствами ввода и вывода.Входной магнитофон считывал перфорацию 35-миллиметровой пленки . [7]
Z1 представлял собой 22-битный с плавающей запятой чисел сумматор и вычитатель с некоторой логикой управления, позволяющей выполнять более сложные операции, такие как умножение (путем повторного сложения) и деление (путем повторного вычитания). Z1 Набор команд занимала от одного до двадцати одного состоял из восьми инструкций, и каждая инструкция цикла .
Z1 имел память с плавающей запятой на 16 слов, где каждое слово памяти можно было прочитать из блока управления и записать в него. Механические блоки памяти были уникальны по своей конструкции и были запатентованы Конрадом Цузе в 1936 году. Машина была способна выполнять инструкции только во время чтения со считывателя перфоленты , поэтому сама программа заранее не загружалась целиком во внутреннюю память.
Ввод и вывод были в десятичных числах с десятичной экспонентой, а устройства имели специальный механизм для преобразования их в двоичные числа и обратно. Инструкции ввода и вывода будут читаться или записываться как числа с плавающей запятой. Программная лента представляла собой 35-миллиметровую пленку с инструкциями, закодированными в перфорированных отверстиях.
Строительство [ править ]
«Z1 представлял собой машину весом около 1 тонны, состоявшую примерно из 20 000 деталей. Это был программируемый компьютер, основанный на двоичных числах с плавающей запятой и двоичной системе переключения. Он полностью состоял из тонких металлических листов, которые Цузе и его друзья создали с помощью лобзика». [8] «Устройством ввода [данных] была клавиатура… Программы Z1 (Цузе называл их Rechenpläne, вычислительные планы) хранились на перфолентах с использованием 8-битного кода» [8]
Строительство Z1 финансировалось из частных источников. Для этого Цузе получил деньги от своих родителей, сестры Лизелотты, нескольких студентов братства AV Motiv (ср. Гельмут Шрейер ) и Курта Паннке (производителя счетных машин в Берлине).
Цузе построил Z1 в квартире своих родителей; Фактически, ему разрешили использовать гостиную для строительства. В 1936 году Цузе оставил работу в самолетостроении, чтобы построить Z1.
Говорят, что Цузе использовал «тонкие металлические полоски» и, возможно, «металлические цилиндры» или стеклянные пластины, чтобы построить Z1. Вероятно, в нем не было коммерческих реле (хотя говорят, что в Z3 использовалось несколько телефонных реле).Единственным электрическим агрегатом был электродвигатель, обеспечивающий тактовую частоту 1 Гц машины (цикл в секунду).
«Память была построена из тонких металлических полосок с прорезями и маленьких штифтов и оказалась быстрее, меньше и надежнее, чем реле. Z2 использовал механическую память Z1, но использовал релейную арифметику. Z3 был экспериментально построен полностью из реле.Z4 был первой попыткой создания коммерческого компьютера, возвратившегося к более быстрой и экономичной механической памяти с металлическими полосками с прорезями и релейной обработкой, как у Z2, но война прервала разработку Z4». [9]
Z1 никогда не был очень надежным в работе из-за плохой синхронизации, вызванной внутренними и внешними нагрузками на механические части.
Хотя различные источники делают разные утверждения о том, как именно были сконструированы компьютеры Цузе, постепенно появляется четкое понимание. [10]
Реконструкция [ править ]
Оригинальный Z1 был уничтожен авианалетами союзников в 1943 году , но в 1980-х годах Цузе решил восстановить машину. Первые эскизы реконструкции Z1 были нарисованы в 1984 году. Он сконструировал (с помощью двух студентов-инженеров) снова тысячи элементов Z1 и завершил восстановление устройства в 1989 году. Эта реплика имеет память на 64 слова вместо памяти. 16 слов. Восстановленный Z1 (на фото) выставлен в Немецком технологическом музее в Берлине. [7] [11]
Цитата [ править ]
Реплика этой модели находится в Музее транспорта и технологий в Берлине. Тогда он плохо работал, и в этом отношении реплика очень надежна — она тоже плохо работает. [12]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Бауэр, Фридрих Людвиг (5 ноября 2009 г.). Истоки и основы вычислительной техники: в сотрудничестве с Музейным форумом Хайнца Никсдорфа . Springer Science & Business Media . стр. 78–. ISBN 978-3-64202992-9 . Проверено 10 июля 2022 г.
- ^ Цузе, Конрад (1976). Планкалкюль . Общество математики и обработки данных (GMD). стр. 21– . Проверено 10 июля 2022 г.
- ^ Пристли, Марк (2011). Наука операций: машины, логика и изобретение программирования . Спрингер-Верлаг . ISBN 978-1-84882-554-3 .
- ^ Рохас, Рауль (весна 2006 г.) [12 мая 2005 г.]. «Компьютеры Цузе» . Воскресение - Бюллетень Общества охраны компьютеров (отредактированная стенограмма выступления). 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.
- ^ Кэмпбелл-Келли, Мартин (21 декабря 1995 г.). «Некролог: Конрад Цузе» . Люди - Новости. Независимый . Архивировано из оригинала 9 июля 2022 г. Проверено 10 июля 2022 г.
- ^ Рохас, Рауль (апрель – июнь 1997 г.). «Наследие Конрада Цузе: архитектура Z1 и Z3» (PDF) . IEEE Анналы истории вычислений . 19 (2): 5–16. дои : 10.1109/85.586067 . Архивировано (PDF) из оригинала 3 июля 2022 г. Проверено 03 июля 2022 г. (12 страниц)
- ^ Перейти обратно: а б Рохас, Рауль . «Реконструкция компьютера Z1» . dcis.inf.fu-berlin.de . Свободный университет Берлина . Архивировано из оригинала 9 июля 2022 г. Проверено 10 мая 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Конрад Цузе — первый релейный компьютер» . Архивировано из оригинала 1 января 2015 г.
- ^ Малькольм, Крис (2000). «Кто сделал первый компьютер» .
- ^ Лотт, Крис (16 июня 2021 г.). «Другой первый компьютер: Конрад Цузе и Z3: механический вентиль XNOR Цузе» . hackaday.com . Архивировано из оригинала 15 октября 2023 г. Проверено 15 октября 2023 г.
- ^ Рохас, Рауль (07.06.2014). Z1: архитектура и алгоритмы первого компьютера Конрада Цузе . arXiv : 1406.1886 .
- ^ Хеллиге, Ганс Дитер, изд. Истории информатики. Видения, парадигмы, лейтмотивы (на немецком языке). Берлин, Германия: Springer Verlag . п. 36. ISBN 978-3-540-00217-8 .
Дальнейшее чтение [ править ]
- Цузе, Конрад (9 марта 2013 г.). Компьютер – моя жизнь . Springer Science & Business Media . п. 64. ИСБН 978-3-66202931-2 . (Примечание. Это перевод оригинального немецкого названия Der Computer — Mein Lebenswerk .)
- Рохас, Рауль (08 марта 2016 г.). Принципы проектирования механических компьютеров Конрада Цузе . arXiv : 1603.02396 . (Примечание. В статье описаны принципы конструкции Zuse Z1.)
Внешние ссылки [ править ]
- Цузе, Хорст . «Жизнь и творчество Конрада Цузе» . ЭПЭмаг. Архивировано из оригинала 18 апреля 2010 г.
- Цузе, Хорст . «Подробная информация о Zuse Z1» . Проверено 9 февраля 2015 г.
- «Информационный сайт о Zuse Z1» .
- «Подробное описание основных компонентов Zuse Z1» . Ютуб .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
