Рейтеон 704
 Реклама в декабрьском номере журнала Datamation за 1969 год ; на фото слева направо: корпус для монтажа в стойку, ЦП и телетайп модели 33. | |
| Разработчик | Рейтеон |
|---|---|
| Тип | Миникомпьютер |
| Дата выпуска | 1970 год |
| Начальная цена | 10 000 долларов США за базовую систему |
| Память | От 4 до 32 килослов основной памяти |
Raytheon 704 — 16-битный миникомпьютер , представленный компанией Raytheon в 1970 году. [1] Это была обновленная и переработанная версия Raytheon 703 с новыми функциями ввода/вывода . Базовая машина содержала 4 кслова (8 КБ) памяти и простое арифметико-логическое устройство (АЛУ), работающее на частоте 1 МГц. Обычно он управлялся с помощью телетайпа модели 33, действовавшего в качестве компьютерного терминала . Он был продан «менее чем за 10 000 долларов». [2] (эквивалент 80 000 долларов США в 2023 году).
Ключевой особенностью конструкции была возможность расширения центрального процессора (ЦП) с помощью сменных карт. Опции включали, среди прочего, аппаратный блок умножения/деления, 8-уровневый прерываний векторный контроллер , контроллер DMA и другие. Память также можно добавить с помощью тех же карт, что в общей сложности позволит увеличить мощность до 32 кВт. Память была основана на 18-битном слове, а не на 16-битном, с дополнительными битами для использования с дополнительной картой проверки четности .
Еще одной уникальной особенностью было то, что общее расширение ввода-вывода было внешним с использованием последовательной кабельной системы, известной как DIO. такие устройства, как лабораторное оборудование и низкоскоростные хранилища, такие как ленточные накопители, Это позволило добавлять без необходимости использования внутренней карты для их поддержки; устройство добавлялось простым подключением его к ближайшему свободному порту DIO на компьютере или любому другому устройству DIO.
Боинг 704, похоже, не получил широкого распространения, хотя мимолетные упоминания можно найти во многих документах, и он присутствовал в научных кругах. Одним из примеров является отображение данных метеорологического радара для ВВС США. [3] Исторически он примечателен как первый компьютер, который использовался для запуска игр по почте : компания Flying Buffalo Inc приобрела его в 1970 году. [4] [5]
История
[ редактировать ]На момент запуска 704-й был конкурентоспособной машиной по сравнению с недавно выпущенными системами. PDP -8/I 1968 года стоил 12 800 долларов за аналогичную машину на 4 килобайта слов, но использовал меньшие 12-битные слова и, таким образом, имел 6 КБ памяти по сравнению с 16-битными словами 704, где та же память на 4 килобайта составляла 8 КБ. . Модель 704 также была быстрее: работала на частоте 1 МГц, а не на частоте 600 кГц, как у PDP-8. [6] Другой машиной, более ориентированной на рынок приборов 704, была HP 2116A , еще одна 16-битная конструкция, стоимость которой составляла 22 000 долларов. [7]
Несмотря на эти преимущества, 704 столкнулся с жесткой конкуренцией со стороны других недавно представленных машин, таких как Data General Nova , которая имела аналогичный набор функций, но была менее дорогой, а аналогичная конфигурация стоила 7999 долларов. [8] Nova была медленнее, чем 704, но это было решено в SuperNOVA, выпущенном в 1970 году за 11 700 долларов. Это поставило 704 между более дешевыми и менее производительными решениями и более производительными решениями, которые были лишь немного дороже. [9]
Модель 704 использовалась в качестве локальной системы обработки сейсмических данных компанией Petty-Ray Geophysical под названием Com*MAND 1 в начале 1970-х годов и была оснащена 1/2-дюймовыми ленточными накопителями, устройством считывания карт, консолью Teletype 33 и 11-дюймовым электростатическим плоттером Gould. . Без ATP вибросейсмическая корреляция полной ленты сейсмических данных заняла бы несколько часов.
Преемником модели 704 стал RDS 500, который широко использовался компаниями по сбору сейсмических данных, такими как Petty-Ray Geophysical под названием Com*MAND 2, CGG (компания) , Seismograph Survey Company (SSC) и Seismograph Survey Ltd (SSL). а также несколько национальных нефтяных компаний. [10]
Компактный размер и относительно низкие экологические требования по сравнению с традиционными мейнфреймами означали, что ее можно было устанавливать в «пограничных» зонах в офисах и трейлерах, обрабатывая сейсмические данные для быстрого выполнения работ бригадами по сбору сейсмических данных, работающими в таких регионах, как Северная Африка, Ближний Восток и Африка. Восток и Дальний Восток, а также различные районы активных исследований в 1970-е годы.
Описание
[ редактировать ]Аппаратное обеспечение
[ редактировать ]
Как и большинство миникомпьютеров конца 1960-х годов, 704 был разработан для установки в корпус для монтажа в стойку , при этом процессор имел высоту 9U (15,75 дюйма, 40 см). [2] [11]
Центральный процессор (ЦП) использовал 16-битные слова, хотя он также включал инструкции, работающие с 8-битными данными, что полезно для работы с ASCII текстом . Математика выполнялась параллельно [а] и использовал формат числа , дополненного до двух . Адреса памяти были всего 15-битными, что позволяло использовать максимум 32 килослова (64 кбайта) основной памяти с прямой адресацией . [12]
Отличительной особенностью была внешняя система ввода-вывода , управляемая с использованием отдельной 16-битной «шины ввода-вывода данных» или DIO, с возможностью подключения до 16 устройств на двух физических портах. [12] Они были соединены вместе специальными кабелями DIO, общей длиной до 50 футов (15 м). Если использовать оба порта в отдельных 50-футовых цепях и разместить ЦП в центре, общее расстояние может составить до 100 футов (30 м). На конце каждой шины DIO должен был быть электрический терминатор , даже если он не использовался. [13]
Базовое устройство включало 4 килослов 18-битной памяти и контроллер DIO для терминала ASCII, обычно Teletype Model 33 или 35. При этом оставалось четыре свободных слота для карт , и при запуске Raytheon предлагала множество подключаемых расширений. 4 килослова В их число входили модули основной памяти емкостью , причем в корпусе было достаточно места для четырех модулей общей емкостью 16 килослов. [12]
Назначение 18-битной памяти заключалось в том, чтобы позволить использовать дополнительный модуль проверки четности , который снимал эту задачу с ЦП. Два бита использовались для хранения отдельных битов четности для двух байтов данных в каждом слове. В случае обнаружения ошибки процессор останавливался и на передней панели загоралась лампочка. [14]
Аппаратная карта умножения/деления сократила время 16-битного умножения со 105 мкс до 8, а деления со 193 до 10. [12]
У DIO обычно был один уровень прерываний , что хорошо для простого использования, но не для вычислений в реальном времени и аналогичных задач, где быстрая аппаратная обработка данных является серьезной проблемой. Для этих ролей в расширении приоритетных прерываний добавлена восьмиуровневая система прерываний, а вторая карта может быть использована для расширения ее до 16 уровней. [15] Установка этой опции также активировала кнопку прерывания на передней панели, которая обычно была неактивна, поскольку терминалу было назначено единственное прерывание уровня 00. [14]
Карта прямого доступа к памяти (DMA) подключала к памяти до шести устройств, хотя одновременно было активно только одно устройство, используя отдельную выделенную шину, которая обходила ЦП и DIO. Обычно это использовалось для поддержки жесткого диска и магнитной ленты . [14] В шине DMA также использовались специальные кабели, длина которых в данном случае ограничена 24 футами (7,3 м) и только одна шина. Как и DIO, шину пришлось прекратить. [16]
Наконец, была доступна опция Power Failsafe, которая была предназначена для остановки процессора в заведомо исправном состоянии, если он замечал падение напряжения на источнике питания, что указывает на неизбежный сбой питания. Упоминается модуль автоматической загрузки, но он не был доступен на момент запуска. [14] В торговых документах того времени также упоминаются часы реального времени и аналого-цифровой преобразователь. [2]
Модель процессора
[ редактировать ]Процессор работал синхронно с основной памятью, что было типичной конструкцией того времени. Это ограничило базовое время цикла машины 1 мкс. [17] [б] или 1 МГц в общепринятых современных терминах. Часы представляли собой кварцевый генератор с частотой 20 МГц , который был разделен на различные компоненты. [18]
Всего было 72 основные инструкции, плюс MPY и DIV инструкции, если установлен блок умножения/деления. Инструкции обычно имели длину в одно слово, что сильно контрастировало с типичными конструкциями той эпохи, в которых использовались инструкции переменной длины в зависимости от режима адресации . В большинстве инструкций использовался один видимый пользователю 16-битный аккумулятор ACR и 16-битный буферный регистр памяти (MBR), используемый для временного хранения операндов для инструкций с двумя операндами (второй - ACR). 15-битные регистры использовались для счетчика программ (PCR) и регистра адреса памяти (MAR), последний из которых использовался при выборке данных из памяти. Адреса также могут быть смещены с использованием 16-битного индексного регистра IXR. [19] Два других регистра, 5-битный EXR и 8-битный INR, служили специальным целям. [20]
Коды операций обычно имели длину 4 бита, биты от 0 до 3. Целью 15-битных адресов в 16-битной машине было выделение одного бита в формате инструкции, чтобы указать, что адрес был относительным, обычно это бит 4. Это оставило биты с 5 по 15 для использования в качестве адреса или константы. При использовании в качестве адреса это означало, что его длина составляла всего 11 бит, а к началу добавлялись дополнительные четыре бита из 5-битного EXR, чтобы получился полный 15-битный адрес. Это означало, что память была логически организована как набор из 2 тысяч страниц, и для работы с данными на другой странице требовались инструкции по изменению EXR. Все пять бит EXR использовались при использовании байтовой адресации или только четыре при адресации слов. Помимо обоих, будет добавлен индексный регистр, если в инструкции был включен индексный бит. [21]
математические инструкции, ADD и SUB, всегда работал с 16-битными значениями, как и логические операции – AND, ORI («включающее» ИЛИ) и ORE (исключительное ИЛИ). Интересные дополнения были INV чтобы инвертировать значение и CMP выполнить дополнение до двух. Инструкции сдвига и поворота были доступны в 16- и 32-битной формах. [22]
Было три основных оператора сравнения: CMW сравнивать слова и CMB для сравнения байтов и CLB для сравнения байта в аккумуляторе с литеральным байтом (константой) в адресной части командного слова. Единственной другой поддержкой литералов была LLB который загружал постоянное значение байта в аккумулятор. [22] Подобные литеральные (или константные) инструкции обычно гораздо чаще встречаются в большинстве процессоров, поскольку они позволяют избежать доступа к памяти для этих часто используемых инструкций.
Условное ветвление не поддерживалось напрямую, вместо этого существовал ряд инструкций «пропуска», которые можно было выполнить после сравнения. Например, SAZ пропустил бы следующую инструкцию, если бы значение в аккумуляторе было нулевым. Для выполнения ветвления следующей инструкцией обычно является переход. JMP или переход и сохранение адреса в IXR, JSX, используемый для подпрограмм. Помимо аккумулятора, были предусмотрены инструкции пропуска для чтения индексного регистра, результатов сравнения и четырех переключателей на передней панели. [22]
дополнение АТФ
[ редактировать ]В январе 1971 года компания Raytheon анонсировала новое дополнение к системе 704 — процессор преобразования массива или ATP. Для этого потребовался целый собственный корпус высотой 3U. По сути, это был векторный процессор, предназначенный для выполнения быстрых преобразований Фурье (БПФ) с массивами от 2 до 8192 комплексных чисел . Типичное БПФ 2048 можно выполнить «всего за 150 миллисекунд!» Система, состоящая из 704, ATP и достаточной памяти для хранения данных, стоила около 40 000 долларов (что эквивалентно 300 937 долларам в 2023 году). [23]
Именно это дополнение ATP сделало модель 704 и более позднюю версию RDS500 настолько популярными в качестве системы обработки сейсмических данных. ATP ускорил многие методы цифровой обработки сигналов, такие как фильтрация, деконволюция и корреляция, которые были необходимы для улучшения качества сейсмических данных для интерпретация.
Примечания
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]Цитаты
[ редактировать ]- ^ Обзор 1975 г. , с. 72.
- ^ Jump up to: а б с д Даммер, Томсон и Робертсон 1971 , с. 805.
- ^ ПРОЦЕССОР И ДИСПЛЕЙ ПОГОДНОГО РАДАРА: АДАПТЕР ИНТЕРФЕЙСА РАДАРА, ТОМ II. Рэйтеон. [1]
- ^ Харриган, Пэт; Киршенбаум, Мэтью Г. (15 апреля 2016 г.). Зоны контроля: перспективы Wargaming . МТИ Пресс. п. 25. ISBN 978-0-262-03399-2 .
- ^ «Памяти Ричарда (Рика) Ф. Лумиса 1947–2019: основателя летающего буйвола» .
- ^ Джонс, Дуглас. «ПДП-8/И» . Факультет компьютерных наук Университета Айовы .
- ^ Лео Браун, Саймон (21 июля 2016 г.). «Музей HP и его ценный 16-битный компьютер 2116a продолжают жить как наследие альпиниста Джона Джонстона» . Новости ABC Мельбурн .
- ^ «Лучший маленький компьютер в мире» (PDF) . Музей истории компьютеров . Ноябрь 1968 года.
- ^ НОВА/СУПЕРНОВА (PDF) . Общие данные. Февраль 1970 года.
- ^ «Реклама RDS 500» . Журнал «Мир компьютеров» . 17 сентября 1975 года.
- ^ Руководство 1970 г. , с. 2.3.
- ^ Jump up to: а б с д Руководство 1970 года , с. 1.1.
- ^ Руководство 1970 г. , с. 2.4.
- ^ Jump up to: а б с д Руководство 1970 года , с. 1.3.
- ^ Руководство 1970 г. , с. 1.2.
- ^ Руководство 1970 г. , с. 2.5.
- ^ Руководство 1970 г. , с. 1,5.
- ^ Руководство 1970 г. , с. 4.3.
- ^ Руководство 1970 г. , с. 4.1.
- ^ Руководство 1970 г. , стр. 4.1–4.2.
- ^ Руководство 1970 г. , с. 4.67.
- ^ Jump up to: а б с Даммер, Томсон и Робертсон 1971 , с. 806.
- ^ «Наш новый ATP дает Raytheon 704 в 20 раз больше мощности, чем вы рассчитывали». Аналитическая химия . Январь 1971 г. с. 5А.
Библиография
[ редактировать ]- Техническое руководство Raytheon 704 (PDF) . Рэйтеон. Июль 1970 года.
- Даммер, GWA; Томсон, ФП; Робертсон, Дж. Маккензи (1971). Автоматизация банковского дела: системы обработки данных и сопутствующее оборудование, Том 1 . Пергамон Пресс. ISBN 9781483160238 .
- Обзор миникомпьютера 1975 года . Корпорация ГМЛ. 1975.