Ферранти Орион
Orion системы среднего класса, был мейнфреймом представленным компанией Ferranti в 1959 году и впервые установленным в 1961 году. Ferranti позиционировала Orion как свое основное предложение в начале 1960-х годов, дополняя свои высококлассные Atlas и меньшие системы, такие как Sirius и Argus. . Orion был основан на новом типе логической схемы, известной как «Нейрон», и включал встроенную поддержку многозадачности , одну из первых коммерческих машин, поддерживающих эту функцию ( KDF9 был ее современником).
Производительность системы оказалась намного ниже ожидаемой, и Orion стал настоящей катастрофой для бизнеса: было продано всего около одиннадцати машин. Проект «Орион-2» был быстро запущен для решения проблем, и пять из них были проданы. Его неудача стала краеугольным камнем длинной серии потерь манчестерских лабораторий, а вместе с ней руководство Ferranti устало от всего компьютерного рынка. Подразделение было продано компании International Computers and Tabulators (ICT), которая выбрала канадский Ferranti-Packard 6000 в качестве своего предложения среднего класса, что положило конец дальнейшим продажам Orion 2.
История
[ редактировать ]Магнитные усилители
[ редактировать ]В 1950-е годы транзисторы были дорогими и относительно хрупкими устройствами. [1] Хотя у них были преимущества для разработчиков компьютеров, а именно более низкие требования к мощности и меньшие физические размеры, электронные лампы оставались основным логическим устройством до начала 1960-х годов. Однако не было недостатка в экспериментах с другими полупроводниковыми переключающими устройствами.
Одной из таких систем был магнитный усилитель . Подобно памяти на магнитных сердечниках , или «сердечниках», в магнитных усилителях использовались небольшие тороиды из феррита в качестве переключающего элемента . Когда ток проходит через сердечник, создается магнитное поле, которое достигает максимального значения в зависимости от точки насыщения используемого материала. Это поле индуцировало ток в отдельной цепи считывания, создавая усиленный выходной сигнал с известным током. В отличие от цифровой логики, основанной на лампах или транзисторах, которая использует определенные напряжения для представления значений, магнитные усилители основывают свои логические значения на определенных значениях тока. [1]
Одним из преимуществ магнитных усилителей является то, что они открыты в центре и через них можно пропустить несколько входных линий. Это упрощает реализацию цепочек логики «ИЛИ», объединяя в одно ядро все входы, которые необходимо соединить вместе по ИЛИ. Это широко использовалось в схемах «два лучших из трех», которые использовались в двоичных сумматорах. [1] что может значительно сократить количество компонентов АЛУ . Это было известно как «логика избирательной урны» из-за того, как входы «голосовали» за выход. Другой способ использования этой функции заключался в использовании одних и тех же ядер для разных задач в разные периоды машинного цикла, скажем, для загрузки памяти во время одной части, а затем в составе сумматора в другой. Каждое из жил можно было использовать для стольких задач, сколько было места для проводки через центр.
В конце 1950-х годов в производстве транзисторов были внедрены новые технологии, которые привели к быстрому падению цен и резкому повышению надежности. К началу 1960-х годов от большинства попыток создания магнитных усилителей отказались. Лишь немногие машины, использующие эти схемы, вышли на рынок, наиболее известным примером является преимущественно магнитный UNIVAC Solid State (1959). [2] и в основном транзисторный English Electric KDF9 (1964). [3]
Нейрон
[ редактировать ]Компьютерный факультет Ферранти в Вест-Гортоне , Манчестер, изначально был создан как промышленный партнер новаторской лаборатории компьютерных исследований Манчестерского университета , коммерциализировавший Manchester Mark 1 и несколько последующих разработок. В 1950-е годы под руководством Брайана Полларда лаборатории Гортона также исследовали магнитные усилители. Как и большинство команд, они решили отказаться от них, когда транзисторы улучшились. [1]
Один из членов лаборатории, Кен Джонсон, предложил новый тип транзисторной логики, который следовал тем же правилам, что и магнитные усилители, а именно, что двоичная логика основывалась на известных токах, а не на напряжениях. [1] Как и магнитные усилители, конструкция Джонсона «Нейрон» могла использоваться для управления несколькими различными входами. Более того, системе часто требовался только один транзистор на логический элемент, тогда как для традиционной логики, основанной на напряжении, требовалось два или более. [1] Хотя транзисторы падали в цене, они по-прежнему оставались дорогими, поэтому машина на основе нейрона могла предложить аналогичную производительность при гораздо более низкой цене, чем машина, основанная на традиционной транзисторной логике.
Команда решила проверить конструкцию Нейрона, построив небольшую машину, известную как «Тритон». [4] сокращение от «Нейронный тест». Эта машина оказалась настолько успешной, что в лаборатории решили расширить испытательный стенд до полноценного компьютера. Результатом стал Sirius , анонсированный 19 мая 1959 года с утверждениями, что это самый маленький и самый экономичный компьютер на европейском рынке. [5] Последовало несколько продаж.
Орион 1
[ редактировать ]После успеха «Сириуса» команда обратила внимание на гораздо более масштабный проект. Поскольку многие затраты на полную компьютерную систему фиксированы (блоки питания, принтеры и т. д.), более сложный компьютер с большим количеством внутренних схем будет иметь большую часть стоимости, связанную с самими схемами. По этой причине более крупная машина, изготовленная из нейронов, будет иметь большее ценовое преимущество по сравнению с предложениями на транзисторах. Поллард решил, что такая машина станет сильным аналогом высококлассного Atlas и станет основой продаж Ferranti на следующие пять лет.
В поисках первого заказчика Ферранти подписал контракт с Prudential Assurance, пообещав поставить машину в 1960 году. Однако эти планы быстро пошли наперекосяк. Нейрон оказался неспособным адаптироваться к большему физическому размеру Ориона. Поддерживать стабильный уровень тока на более длинных участках проводов было чрезвычайно сложно, а попытки решить проблемы приводили к длительным задержкам. [1] Первый «Орион» в конце концов был доставлен, но опоздал более чем на год, а стоимость единицы продукции оказалась выше ожидаемой, что ограничило его продажи. Между 1962 и 1964 годами вычислительный отдел потерял 7,5 миллионов долларов, в основном из-за «Ориона». [6]
Орион 2
[ редактировать ]Во время разработки «Ориона» казалось, что существует реальная вероятность того, что новая система вообще не будет работать. Инженеры других подразделений Ферранти, особенно бывшего Lily Hill House в Брэкнелле , начали высказывать все более громкую обеспокоенность по поводу этих усилий. [4] Несколько членов из Брэкнелла обратились к Гордону Скарротту и попытались убедить его, что Орион следует разрабатывать с использованием традиционной полностью транзисторной конструкции. Они рекомендовали использовать схемы «Гриблоны», разработанные Морисом Грибблом на заводе Ферранти в Уитеншоу , которые они использовали для успешной реализации своего компьютера «Аргус» для ракетной системы «Бристоль Бладхаунд» . [7] Их усилия не увенчались успехом, они обратились к Полларду с просьбой отменить решение Скарротта, что привело к серии все более резких обменов мнениями. После своей последней попытки 5 ноября 1958 года они решили отправиться прямо к Себастьяну де Ферранти , но и эта попытка не удалась.
Примерно через месяц Поллард подал в отставку, и его должность занял Питер Холл. Позже Браунхольц выразил разочарование тем, что они не написали ему напрямую, и дело затянулось на несколько лет, в то время как Орион продолжал сталкиваться с задержками. В сентябре 1961 года компания Prudential пригрозила отменить их приказ, и случайно Браунгольц в этот момент отправил телеграмму, Холлу в которой выразил свою продолжающуюся обеспокоенность. Холл немедленно пригласил Браунгольца рассказать о своих идеях, и несколько дней спустя команда Брэкнелла уже работала над тем, что впоследствии стало «Орионом-2».
К концу октября базовый проект был завершен, и команда приступила к поиску схемы транзисторной логики для реализации. Хотя Браунхольц предлагал использовать Гриблоны, группа Брэкнелла также пригласила команду инженеров из канадской компании Ferranti, чтобы обсудить недавние успехи конструкции «Джемини», которая использовалась в их ReserVec системе . 2 ноября команда Брэкнелла решила использовать схему «Джемини» для «Ориона-2». [8] [9]
В течение следующего года детали поступили из многих подразделений Ferranti, и 7 января 1963 года машина была официально запущена Питером Хантом. [8] Первый аппарат Orion 2 был доставлен Prudential 1 декабря 1964 года и работал примерно в пять раз быстрее, чем Orion 1. Prudential купила вторую машину для обработки полисов промышленных отраслей. Другая система была продана Южноафриканскому обществу взаимного страхования жизни в Кейптауне, где она использовалась для обновления страховых полисов. Четвертый был продан Beecham Group для модернизации системы Orion 1. [10] Исходный прототип хранился в ICT и использовался командой Nebula Compiler для разработки программного обеспечения.
Однако к этому моменту Ferranti уже была на пути к продаже всех своих подразделений бизнес-вычислений в пользу ИКТ. В рамках процедуры комплексной проверки компания ICT изучила как Orion 2, так и FP-6000. Собственные инженеры Ферранти пришли к выводу: «Есть определенные аспекты системы, которые нам не нравятся. Однако, если бы мы сейчас начали проектировать машину в том же диапазоне цена/производительность, что и FP6000, примерно через 18 месяцев мы бы получили систему, это не будет существенно лучше, если даже лучше, чем FP6000». [11] Компания ICT решила продолжить выпуск FP-6000 с небольшими модификациями и использовала его в качестве основы для своей серии ICT 1900 на протяжении 1960-х годов. [12] Существующие контракты на Orion 2 были выполнены, и продажи прекратились.
Описание
[ редактировать ]Хотя «Орион» и «Орион 2» существенно различались по внутреннему устройству, их программный интерфейс и внешняя периферия были практически идентичны.
Базовая машина Orion включала 4096 48-битных слов медленной основной памяти 12 мкс , которую можно было расширить до 16 384 слов. [10] Каждое слово может быть организовано как восемь 6-битных символов, одно 48-битное двоичное число или одно число с плавающей запятой с 40-битной дробью и 8-битной экспонентой. Система включала встроенные возможности для работы с фунтами стерлингов до десятичной дроби. [13] Основная память поддерживалась одним или двумя магнитными барабанами по 16 тыс. слов каждый. [14] Различные автономные устройства ввода/вывода включали магнитные диски , ленточные накопители , перфокарты , перфоленту и принтеры.
Ориона Большая часть набора команд использовала трехадресную форму с шестьюдесятью четырьмя 48-битными аккумуляторами. Каждая программа имела свой собственный набор аккумуляторов, который представлял собой первые 64 регистра ее адресного пространства, которое представляло собой зарезервированное непрерывное подмножество физического хранилища, определяемое содержимым регистра перемещения «данных». Адреса операндов относились к данным и могли быть изменены одним из аккумуляторов для индексации массивов и подобных задач. Базовая трехадресная инструкция занимала минимум 64 мкс, двухадресная — 48 мкс, а любые модификации индексов адресов добавляли 16 мкс на каждый измененный адрес. Умножение занимало от 156 до 172 мкс, а деление — от 564 до 1112 мкс, хотя среднее время составляло 574 мкс. [14] Орион-2, имеющий основной магазин с гораздо более коротким временем цикла, был значительно быстрее.
Ключевой особенностью системы «Орион» была встроенная поддержка разделения времени . Это поддерживалось серией прерываний ввода-вывода (I/O), или тем, что они называли «блокировками». Система автоматически переключала программы во время ожидания окончания операции ввода-вывода. Орион также поддерживал защищенную память в форме заранее организованного «резервирования». Запуск и остановка программ, а также выбор новых для запуска после их завершения были обязанностью «Программы организации». [15] Orion был одной из первых машин, которые напрямую поддерживали аппаратное разделение времени, несмотря на большой интерес в отрасли; другие системы разделения времени той же эпохи включают LEO III 1961 года, PLATO в начале 1961 года, CTSS позже в том же году, а также English Electric KDF9 и FP-6000 1964 года.
Orion также примечателен использованием собственного делового языка высокого уровня NEBULA . Nebula была создана из-за того, что Ферранти считал, что стандарт COBOL 1960 года не был достаточно мощным для их машин, особенно потому, что COBOL был разработан в контексте десятичной, символьно-ориентированной пакетной обработки , в то время как Orion был системой мультипрограммирования, ориентированной на двоичные слова. NEBULA адаптировала многие базовые концепции COBOL, добавив свои собственные. [16] NEBULA позже была перенесена и на Атлас.
Ссылки
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г Скарротт
- ^ Джордж Грей (декабрь 1992 г.). «Твердотельный компьютер UNIVAC» . Информационный бюллетень об истории Unisys . 1 (2). Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года.
- ^ Билл Финдли, «Аппаратное обеспечение KDF9» , 2009 г.
- ^ Jump up to: а б Зал
- ↑ Барбара Эйнсворт, «Ферранти Сириус в Университете Монаша». Архивировано 20 октября 2009 г. в Wayback Machine , Computer Resurrection , номер 44 (осень 2008 г.).
- ^ Болл и Вардалас, стр. 254
- ^ Гриббл
- ^ Jump up to: а б См. «НЕКОТОРЫЕ КЛЮЧЕВЫЕ ДАТЫ», Группа
- ↑ Морис Гриббл утверждает, что его конструкция легла в основу как Orion 2, так и FP-6000. Однако Болл и Вардалас заявляют, что проект был канадским, и цитируют на этот счет одного из инженеров ( стр. 254 ) .
- ^ Jump up to: а б Система
- ^ Кэмпбелл-Келли, стр. 222
- ^ Вардалас
- ^ Система , стр. 8
- ^ Jump up to: а б Система , стр. 18
- ^ Система , стр. 16
- ^ А. Роуселл, «Отчет о ходе работы над NEBULA» , The Computer Journal , Volume 5 Number 3 (1962), стр. 162-163
Библиография
[ редактировать ]- ( Система ), «Компьютерная система Ферранти Орион» , Ферранти, ноябрь 1960 г.
- Норман Болл и Джон Вардалас, «Ферранти-Паккард: пионеры канадского электротехнического производства» , McGill-Queen's Press, 1994 г. ISBN 0-7735-0983-6
- Гордон Скарротт, «От линий задержки крутильного режима к DAP» [ постоянная мертвая ссылка ] , Компьютерное возрождение , Номер 12 (лето 1995 г.)
- Питер Холл, «Перспектива управления Орионом». Архивировано 14 сентября 2009 г. в Wayback Machine , Computer Resurrection , номер 33 (весна 2004 г.).
- Морис Гриббл, «Компьютер Argus и управление процессами». Архивировано 21 декабря 2009 г. в Wayback Machine , Computer Resurrection , номер 20 (лето 1998 г.).
- ( Группа ), «Контактная группа Ferranti Orion 2: отчет о встрече в Сторрингтоне» , 6 июля 2004 г.
- Джон Вардалас, «От DATAR до компьютера FP-6000: технологические изменения в канадском промышленном контексте». Архивировано 16 января 2006 г. в Wayback Machine , IEEE Annals of the History of Computing , Volume 16 Number 2 (1994).
- Мартин Кэмпбелл-Келли, «ICL: история бизнеса и техники», Clarendon Press, 1989 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- «Справочное руководство для программистов Orion» , Ферранти, 1961 г.
- «Компьютерная система Ferranti ORION» содержит множество подробностей и материалов о серии Orion.
- Генри Гудман, «Моделирование системы разделения времени Орион на Сириусе» , Компьютерный бюллетень , Том 5, номер 2 (сентябрь 1961 г.)