ИБМ 7090

Регистры IBM 7094
	Регистры данных
аккумулятор	переменного тока
	Индексные регистры
	Счетчик инструкций

IBM 7090 версия второго поколения — это транзисторная более раннего IBM 709 электронных лампах мейнфрейма на , который был разработан для «крупномасштабных научных и технологических приложений». Модель 7090 — четвертый представитель серии научных компьютеров IBM 700/7000 . Первая установка 7090 состоялась в декабре 1959 года. ^[1] В 1960 году типичная система продавалась за 2,9 миллиона долларов (что эквивалентно 23 миллионам долларов в 2023 году) или могла быть сдана в аренду за 63 500 долларов в месяц (что эквивалентно 501 000 долларов в 2023 году).

В 7090 используется 36-битная длина слова с адресным пространством 32 768 слов (15-битные адреса). ^[2] Он работает с базовым циклом памяти 2,18 мкс, используя IBM 7302 Core Storage технологию основной памяти из проекта IBM 7030 (Stretch).

Со скоростью обработки около 100 Кфлопс/с . ^[3] 7090 в шесть раз быстрее, чем 709, и его можно арендовать за половину цены. ^[4] Модернизированная версия 7094 была вдвое быстрее. И 7090, и 7094 были сняты с продажи 14 июля 1969 года, но системы оставались в эксплуатации более десяти лет спустя. ^[5]^[6]В частности, 7094, в отличие от большинства людей, которые говорят, что 704-й пел « Daisy Bell ».

Разработка и нейминг

Хотя модель 709 превосходила свою предшественницу, модель 704, она производилась и продавалась в то время, когда транзисторные схемы вытесняли схемы на электронных лампах. Поэтому IBM перераспределила свою инженерную группу 709 для разработки транзисторного преемника. Этот проект стал называться 709-T (от «транзисторный» ), которое из-за звука при разговоре быстро перешло к номенклатуре 7090 (т. е. семь — ой — девяносто). Точно так же соответствующие машины, такие как 7070 и другое оборудование серии 7000, иногда назывались именами цифра-цифра-десятилетие (например, семь-ой-семьдесят). ^{[ нужна ссылка ]}

ИБМ 7094

Модернизированная версия IBM 7094 была впервые установлена в сентябре 1962 года. Она имеет семь индексных регистров вместо трех на более ранних машинах. Консольный блок управления 7151-2 для модели 7094 имеет сверху специальный блок, на котором отображаются индикаторы четырех новых индексных регистров. ^[7] В 7094 были представлены операции с плавающей запятой двойной точности и дополнительные инструкции , но в основном сохранялась обратная совместимость с 7090. Хотя 7094 имеет на четыре индексных регистра больше, чем 709 и 7090, во время включения он находится в режиме нескольких тегов . ^[8]^: 8 совместим с 709 и 7090 и требует режима выхода из нескольких тегов ^[8]^: 56 инструкцию, чтобы войти в режим семи индексных регистров и использовать все семь индексных регистров. В режиме нескольких тегов, когда в поле тега установлено более одного бита, содержимое двух или трех выбранных индексных регистров объединяется логическим ИЛИ , а не суммируется , прежде чем произойдет уменьшение. В режиме семи индексных регистров, если трехбитное поле тега не равно нулю, он выбирает только один из семи индексных регистров, однако программа может вернуться в режим нескольких тегов с помощью команды Enter Multiple Tag Mode . ^[8]^: 55 восстановление совместимости с 7090.

В апреле 1964 года был установлен первый процессор 7094 II , который имел почти вдвое большую общую скорость, чем 7094, благодаря более быстрому тактовому циклу , двум банкам памяти и улучшенному перекрытию выполнения инструкций, что было ранним примером конвейерной конструкции. ^[9]

ИБМ 7040/7044

В 1963 году IBM представила две новые, более дешевые машины, названные IBM 7040 и 7044. Они имеют 36-битную архитектуру, основанную на 7090, но с некоторыми опущенными или дополнительными инструкциями, а также упрощенным вводом/выводом, что позволяет использовать более современные машины. , более производительные периферийные устройства серии IBM 1400 .

7094/7044 Система с прямым соединением

Система прямого сопряжения 7094/7044 (DCS) изначально была разработана клиентом IBM, Aerospace Corporation , с целью добиться большей экономической эффективности и гибкости планирования, чем обеспечивала ленточная операционная система IBM IBSYS. DCS использовала менее дорогой IBM 7044 для обработки ввода-вывода (I/O), при этом 7094 выполнял в основном вычисления. Компания Aerospace разработала операционную систему Direct Пара, расширение IBSYS, которая использовалась другими клиентами IBM. Позже IBM представила DCS как продукт. ^[10]^[11]

Транзисторы и схемы

В 7090 использовалось более 50 000 транзисторов с переходом из германиевого сплава и (более быстрый) германиевый диффузный переход. ^[12] дрейфовые транзисторы . ^[13]

В 7090 использовались карты стандартной модульной системы (SMS) с логикой текущего режима. ^[14] некоторые используют дрейфовые транзисторы с диффузным переходом. ^[12]

Форматы инструкций и данных

Основные форматы инструкций были такими же, как у IBM 709 :

Трехбитный код операции ( префикс ), 15-битный декремент (D), трехбитный тег (T) и 15-битный адрес (Y).
Двенадцатибитный код операции, двухбитный флаг (F), четыре неиспользуемых бита, трехбитный тег (T) и 15-битный адрес (Y).
Варианты вышеизложенного с различным распределением битов 12–17 или различным распределением битов 18–35.

В документации кодов операций используется восьмеричный код со знаком. Поле флага указывало, использовать ли косвенную адресацию или нет. Поле декремента часто содержало непосредственный операнд для изменения результатов операции или использовалось для дальнейшего определения типа инструкции. Поле тега может описывать индексный регистр, с которым нужно работать, или использоваться, как описано ниже. Поле Y может содержать адрес, непосредственный операнд или модификатор кода операции. Для инструкций, где поле тега указывало на индексацию, операция была

Т=0: используйте Y
7090: сформировать логическое ИЛИ из выбранных индексных регистров и вычесть из Y
7094 в режиме нескольких тегов (по умолчанию при включении): то же, что 7090
7094 в режиме семи индексных регистров: вычесть индексный регистр из Y

Если поля F не было или F не все биты, то эффективный адрес был указан выше . В противном случае это было косвенное эффективное обращение ; т. е. получить слово в этом месте и обработать поля T и Y, как описано выше.

Форматы данных

Числа с фиксированной точкой хранились в двоичном формате знак/величина .
одинарной точности Числа с плавающей запятой имели знак величины, восьмибитный показатель экспоненты с превышением 128 и 27-битную величину (числа были двоичными, а не шестнадцатеричным форматом, представленным позже для System/360 ).
Числа с плавающей запятой двойной точности , представленные в 7094, имели знак величины, восьмибитную экспоненту с превышением 128 и 54-битную величину. Число двойной точности хранилось в памяти в виде четно-нечетной пары последовательных слов; знак и показатель степени во втором слове игнорировались, когда число использовалось в качестве операнда.
Буквенно-цифровые символы имели шестибитный формат BCD , упакованный по шесть в слово.

Восьмеричная система счисления использовалась в документации и программировании; Индикаторы и переключатели на дисплеях консоли были сгруппированы в трехбитные поля для удобства преобразования в восьмеричный формат и обратно.

Ввод/вывод

Серия 7090 имеет архитектуру канала данных для ввода и вывода, являющуюся предшественником современного с прямым доступом к памяти ввода-вывода до десяти ленточных накопителей IBM 729 . Можно подключить до восьми каналов данных, к каждому каналу можно подключить . Каналы данных имеют свой собственный очень ограниченный набор операций, называемых командами. Они используются с ленточными (а позже и дисковыми) накопителями, а также с карточными устройствами и принтерами и обеспечивают высокую для того времени производительность. Однако для печати и ввода-вывода перфокарт использовалось то же модифицированное оборудование для записи единичных единиц, что и в 704, и они работали медленно. Стало обычным использовать менее дорогой компьютер IBM 1401 для считывания карт на магнитную ленту для передачи в 7090/94. Вывод будет записываться на ленту и передаваться на 1401 для печати или перфорации карт с использованием гораздо более быстрых периферийных устройств, в частности, линейного принтера IBM 1403 .

Позже IBM представила систему с прямым соединением 7094/7044 ; 7044 осуществлял буферизацию между своими быстрыми периферийными устройствами серии 1400 и дисковыми файлами 1301 или 1302 и использовал связь между каналами данных в качестве интерфейса 7094 для буферизации данных, а 7094 в первую очередь выполняет вычисления. Еще есть DCS 7090/7040.

Программное обеспечение

Машины 7090 и 7094 были достаточно успешными для своего времени и имели широкуюразнообразное программное обеспечение, предоставленное им IBM. существовало очень активное сообщество пользователей Кроме того, внутри пользовательской организации SHARE .

IBSYS — это «мощная» производственная операционная система с многочисленными подсистемами и вариантами языковой поддержки, среди которых FORTRAN , COBOL , SORT/MERGE, ассемблер MAP и другие.

FMS, система мониторинга Fortran , была более легкой, но все же очень эффективной системой, оптимизированной для пакетного программирования на FORTRAN и ассемблере. Предоставленный ассемблер FAP ( Программа сборки FORTRAN ) был несколько менее полным, чем MAP, но обеспечивал отличные возможности для того времени. FMS также включала значительно улучшенную производную компилятора FORTRAN, первоначально написанную для 704 Бэкусом и его командой.

Известные приложения

Двойные 7090 в НАСА во время проекта «Меркурий» .

Совместимая система разделения времени (CTSS), первая общего назначения с разделением времени . операционная система ^[15] разработанный в Вычислительном центре Массачусетского технологического института на трех последовательных компьютерах: IBM 709, 7090 и 7094 с RPQ для дополнительных функций. В конечном итоге он работал на двух отдельных 7094, один из которых находился в Project MAC . ^[16]^[17]^[18]
Это был первый компьютер, который пел « Дейзи Белл ».
НАСА использовало 7090, а позже и 7094 для управления космическими полетами Меркурия и Близнецов . Центр космических полетов Годдарда эксплуатировал три самолета 7094. Во время ранней программы «Аполлон» самолет 7094 оставался в рабочем состоянии для запуска программного обеспечения для планирования полета, которое еще не было перенесено на новые компьютеры управления полетами System / 360 . ^{[ нужна ссылка ]}
Калифорнийского технологического института / НАСА Лаборатория реактивного движения имела три системы 7094 в Центре управления космическими полетами (SFOF, корпус 230), питавшиеся по ленте с использованием нескольких 1401, и две системы 7094/7044 с прямой связью (в зданиях 125 и 156). ^{[ в стадии обсуждения ]}
Эрхард Глатцель использовал IBM 7090 для помощи в расчетах при разработке объектива Carl Zeiss Planar 50 мм f/0,7 по заказу НАСА. Этот объектив также использовался Стэнли Кубриком для съемки сцен при свечах в фильме «Барри Линдон» . ^[19]
IBM 7090 был установлен в LASL, Лос-Аламосской научной лаборатории (ныне Лос-Аламосская национальная лаборатория ).
В 1961 году Александр Гурвиц использовал 7090, чтобы открыть два простых числа Мерсенна с 1281 и 1332 цифрами — самое большое известное простое число того времени.
В 1961 году Майкл Минович использовал модель 7090 Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе для решения задачи трех тел . Его исследования легли в основу НАСА проекта Планетарного Гранд-тура . ^[20]
13 февраля 1961 года IBM 7090 был установлен на предприятии по производству оружия дальнего действия в Вумере в Южной Австралии. ^[21]^[22]
В 1962 году пара самолетов 7090 в Брайарклифф-Мэнор, штат Нью-Йорк , легла в основу оригинальной версии системы бронирования авиакомпаний SABRE , представленной American Airlines.
Композитор Яннис Ксенакис написал свою пьесу «Atrées» на IBM 7090 на Вандомской площади в Париже.
В 1962 году Дэниел Шэнкс и Джон Ренч использовали IBM 7090 для вычисления первых 100 000 цифр числа $π$ . ^[23]
В 1963 году три системы 7090 были импортированы и установлены в Японии, по одной в Mitsubishi Nuclear Power Co. (чье подразделение DP позже объединилось с Mitsubishi Research Institute, Inc. IBM Japan ), в центре обработки данных в Токио и Toshiba в Кавасаки . В основном они использовались для научных вычислений.
В 1964 году ранняя версия TRACE — программы высокоточного определения орбиты и распространения орбиты — использовалась на компьютере IBM 7090. ^[24]
Operation Match , первая компьютерная служба знакомств в США, начавшаяся в 1965 году, использовала номер 7090 в сервисном бюро Avco в Уилмингтоне, штат Массачусетс. ^[25]
В 1967 году Роджер Н. Шепард адаптировал алгоритм М. В. Мэтьюза, используя IBM 7090, для синтеза тонов Шепарда . ^[26]
ВВС США сняли свои последние самолеты 7090, находившиеся на вооружении системы раннего предупреждения о баллистических ракетах («BMEWS»), в 1980-х годах после почти 30 лет использования. были установлены 7090 с серийным номером 1 и серийным номером 3 Для этого применения на авиабазе Туле в Гренландии .
ВМС США продолжали использовать 7094 в Тихоокеанском ракетном испытательном центре в Пойнт-Мугу , Калифорния , на протяжении большей части 1980-х годов, хотя в июле 1982 года была проведена церемония «отставки». Не все приложения были перенесены. ^{[ объяснить ]} своему преемнику, ^{[ объяснить ]} двухпроцессорный CDC Cyber 175. ^{[ нужна ссылка ]}

В СМИ

Инсталляция 7090/1401 представлена в фильме « Доктор Стрейнджлав» , где принтер 1403 играет ключевую роль в сюжете.
IBM 7090 показан в американском биографическом фильме 2016 года «Скрытые фигуры» .
Спецификации IBM 7094 видны при прокрутке экрана в фильме 1997 года « Горизонт событий» .

Конкуренты

Несмотря на коммерческий успех, IBM 7090 столкнулся с конкуренцией на рынке. Известные современные конкуренты включали в алфавитном порядке:

Бык Гамма 60

См. также

9PAC
Раннее дисковое хранилище IBM
ИБМ 701
ИБМ 704
ИБМ 709
IBM 711 Устройство чтения карт памяти
IBM 716 Линейный принтер
IBM 729 Ленточный накопитель
SHARE и IBSYS Операционные системы
Сжать
Исполнительная система Мичиганского университета
Список продуктов IBM

Ссылки

^ IBM заявляет, что «первый 7090 был установлен в декабре 1959 года» в системе обработки данных 7090.
^ Хейс, Джон П. (1978). Компьютерная архитектура и организация . п. 33. ISBN 0-07-027363-4 .
^ Бейли, Дэвид (nd). «Производительность будущих высокопроизводительных компьютеров» . Исследовательские ворота . п. 4 . Проверено 16 апреля 2022 г.
^ Пью, Эмерсон В.; Джонсон, Лайл Р.; Палмер, Джон Х. (1991). Системы IBM 360 и ранние версии 370 . МТИ Пресс. п. 36 . ISBN 0-262-16123-0 .
^ «Система обработки данных 7090» . ИБМ. нд . Проверено 16 апреля 2022 г.
^ «Система обработки данных 7094» . ИБМ. нд . Проверено 16 апреля 2022 г.
^ «IBM 7094» .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Принципы работы IBM 7094 (PDF) . ИБМ. 21 октября 1966 г. А22-6703-4.
^ Система обработки данных IBM 7094 Model II (PDF) . ИБМ. А22-6760.
^ Патрик, Роберт Л.; Ван Вранкен, Ричард К. (февраль 2009 г.). «Прямая пара для IBM 7090» . Группа сохранения программного обеспечения, Музей истории компьютеров .
^ ЕС Смит (сентябрь – декабрь 1963 г.). «Непосредственно связанная многопроцессорная система». IBM Systems Journal . 2 (3): 218–229. дои : 10.1147/sj.23.0218 .
^ Jump up to: ^а ^б SMS DBZV: двустороннее И, тип B
^ 7090 Система обработки данных
^ SMS AA: двустороннее И (текущий режим)
^ Сингх, Джай П.; Морган, Роберт П. (октябрь 1971 г.). Использование компьютеров и компьютерные коммуникации в образовании (PDF) (Отчет). Сент-Луис, Миссури: Вашингтонский университет. п. 13. Грант Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства № Y/NGL-26-008-054 . Проверено 8 марта 2022 г. Большая часть ранних разработок в области разделения времени происходила в университетских кампусах. ⁸ Ярким примером является CTSS (совместимая система разделения времени) в Массачусетском технологическом институте, которая была первой системой разделения времени общего назначения...
^ «Аппаратные модификации IBM 7094 для CTSS (RPQ)» . Массачусетский технологический институт . нд . Проверено 29 марта 2022 г.
^ IBM 7094 и CTSS Также содержит ссылки на многие оригинальные документы CTSS.
^ Крисман, Пенсильвания, изд. (31 декабря 1969 г.). «Совместимая система разделения времени, Руководство программиста» (PDF) . Вычислительный центр Массачусетского технологического института . Проверено 10 марта 2022 г.
^ «Всем почтение» .
^ Райли, Кристофер; Кэмпбелл, Даллас (23 октября 2012 г.). «Математика, которая сделала возможным «Вояджер»» . Новости Би-би-си .
^ Мортон, Питер (1989). Огонь через пустыню: Вумера и совместный англо-австралийский проект 1946–1980 гг . Канберра: Издательская служба правительства Австралии. ISBN 0644475005 .
^ Мортон, Питер (1989). Огонь в пустыне: Вумера и совместный англо-австралийский проект 1946–1980 гг. (оцифрованный PDF-файл, 2017 г.) . Канберра: AGPS Press. ISBN 0-6481804-0-9 .
^ Шанкс, Д. ; Ренч-младший, JW (1962). «Вычисление числа $π$ до 100 000 десятичных знаков». Математика вычислений . 16 (77). Американское математическое общество: 76–99. дои : 10.2307/2003813 . JSTOR 2003813 . .
^ Мерсер, Р.Дж. (1964). След. Программа определения аэрокосмической орбиты . Центр оборонной технической информации.
^ Мэтьюз, Т. Джей (3 ноября 1965 г.). «Операция Матч» . Гарвардский малиновый . Проверено 22 июля 2020 г.
^ Роджер Н. Шепард (декабрь 1964 г.). «Закругленность в суждениях об относительном слухе» (PDF) . Журнал Акустического общества Америки . 36 (12): 2346–53. Бибкод : 1964ASAJ...36.2346S . дои : 10.1121/1.1919362 .

Дальнейшее чтение

Справочное руководство, Система обработки данных IBM 7090 (PDF) . ИБМ. Март 1962 г. А22-6528-4.
Шерман, Филип М. (1963). Написано в Bell Telephone Laboratories , Мюррей-Хилл, Нью-Джерси, США. Программирование и кодирование компьютеров IBM 709-7090-7094 (PDF) (1-е изд.). Нью-Йорк / Лондон / Сидней: John Wiley & Sons, Inc. Архивировано (PDF) из оригинала 18 июня 2020 г. . Проверено 18 июня 2020 г.

Внешние ссылки

Архивы IBM - 7090
Система обработки данных IBM 7090 из отчета BRL61
Страница архитектуры IBM 7090/94
IBM 7090 Music From Mathematics. Архивировано 5 февраля 2012 года на Wayback Machine , записано в 1960 году Bell Labs с использованием «цифро-звукового преобразователя» для реализации нескольких традиционных и оригинальных композиций; этот альбом содержит оригинальную песню Daisy (Велосипед, созданный для двоих).
IBM 7094 поет Дейзи (mp3)
Проект SimH Боба Супника - включает симулятор для 7090/7094 в пакете, изменяемом пользователем.
Поддержка IBM 7090 Дэйва Питтса - включает симулятор, кросс-ассемблер и компоновщик.
IBM 7094 и CTSS , Том Ван Флек

Рекорды
Предшественник АН/ФСК-7	Самый мощный компьютер в мире 1960	Преемник УНИВАК ЛАРК

[1] IBM заявляет, что «первый 7090 был установлен в декабре 1959 года» в системе обработки данных 7090.

[comp-arch-n-org-2] Хейс, Джон П. (1978). Компьютерная архитектура и организация . п. 33. ISBN 0-07-027363-4 .

[3] Бейли, Дэвид (nd). «Производительность будущих высокопроизводительных компьютеров» . Исследовательские ворота . п. 4 . Проверено 16 апреля 2022 г.

[4] Пью, Эмерсон В.; Джонсон, Лайл Р.; Палмер, Джон Х. (1991). Системы IBM 360 и ранние версии 370 . МТИ Пресс. п. 36 . ISBN 0-262-16123-0 .

[5] «Система обработки данных 7090» . ИБМ. нд . Проверено 16 апреля 2022 г.

[6] «Система обработки данных 7094» . ИБМ. нд . Проверено 16 апреля 2022 г.

[7] «IBM 7094» .

[IBM7094-8] Jump up to: ^а ^б ^с Принципы работы IBM 7094 (PDF) . ИБМ. 21 октября 1966 г. А22-6703-4.

[9] Система обработки данных IBM 7094 Model II (PDF) . ИБМ. А22-6760.

[10] Патрик, Роберт Л.; Ван Вранкен, Ричард К. (февраль 2009 г.). «Прямая пара для IBM 7090» . Группа сохранения программного обеспечения, Музей истории компьютеров .

[11] ЕС Смит (сентябрь – декабрь 1963 г.). «Непосредственно связанная многопроцессорная система». IBM Systems Journal . 2 (3): 218–229. дои : 10.1147/sj.23.0218 .

[diffused-12] Jump up to: ^а ^б SMS DBZV: двустороннее И, тип B

[IBM-7090-13] 7090 Система обработки данных

[14] SMS AA: двустороннее И (текущий режим)

[15] Сингх, Джай П.; Морган, Роберт П. (октябрь 1971 г.). Использование компьютеров и компьютерные коммуникации в образовании (PDF) (Отчет). Сент-Луис, Миссури: Вашингтонский университет. п. 13. Грант Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства № Y/NGL-26-008-054 . Проверено 8 марта 2022 г. Большая часть ранних разработок в области разделения времени происходила в университетских кампусах. ⁸ Ярким примером является CTSS (совместимая система разделения времени) в Массачусетском технологическом институте, которая была первой системой разделения времени общего назначения...

[16] «Аппаратные модификации IBM 7094 для CTSS (RPQ)» . Массачусетский технологический институт . нд . Проверено 29 марта 2022 г.

[7094CTSS-17] IBM 7094 и CTSS Также содержит ссылки на многие оригинальные документы CTSS.

[ctsspg69-18] Крисман, Пенсильвания, изд. (31 декабря 1969 г.). «Совместимая система разделения времени, Руководство программиста» (PDF) . Вычислительный центр Массачусетского технологического института . Проверено 10 марта 2022 г.

[19] «Всем почтение» .

[20] Райли, Кристофер; Кэмпбелл, Даллас (23 октября 2012 г.). «Математика, которая сделала возможным «Вояджер»» . Новости Би-би-си .

[21] Мортон, Питер (1989). Огонь через пустыню: Вумера и совместный англо-австралийский проект 1946–1980 гг . Канберра: Издательская служба правительства Австралии. ISBN 0644475005 .

[22] Мортон, Питер (1989). Огонь в пустыне: Вумера и совместный англо-австралийский проект 1946–1980 гг. (оцифрованный PDF-файл, 2017 г.) . Канберра: AGPS Press. ISBN 0-6481804-0-9 .

[Shanks_&_Wrench-23] Шанкс, Д. ; Ренч-младший, JW (1962). «Вычисление числа $π$ до 100 000 десятичных знаков». Математика вычислений . 16 (77). Американское математическое общество: 76–99. дои : 10.2307/2003813 . JSTOR 2003813 . .

[24] Мерсер, Р.Дж. (1964). След. Программа определения аэрокосмической орбиты . Центр оборонной технической информации.

[crimson-25] Мэтьюз, Т. Джей (3 ноября 1965 г.). «Операция Матч» . Гарвардский малиновый . Проверено 22 июля 2020 г.

[26] Роджер Н. Шепард (декабрь 1964 г.). «Закругленность в суждениях об относительном слухе» (PDF) . Журнал Акустического общества Америки . 36 (12): 2346–53. Бибкод : 1964ASAJ...36.2346S . дои : 10.1121/1.1919362 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]