Ферранти Орион - Ferranti Orion

В Орион был средним универсальный компьютер представлен Ферранти в 1959 году и впервые установлена ​​в 1961 году. Ferranti позиционировала Orion как свое основное предложение в начале 1960-х годов, дополняя их высококачественные Атлас и меньшие системы, такие как Сириус и Аргус. Orion был основан на логической схеме нового типа, известной как «Нейрон», и имел встроенные многозадачность support, одна из первых коммерческих машин, которая могла это делать ( KDF9 будучи современником).

Производительность системы была намного хуже, чем ожидалось, и Orion обанкротился, продав всего около одиннадцати машин. В Орион 2 Проект был быстро начат, чтобы решить свои проблемы, и пять из них были проданы. Его неудача стала краеугольным камнем в длинной череде потерь манчестерских лабораторий, и вместе с этим менеджмент Ferranti устал от всего компьютерного рынка. Дивизия была продана Международные компьютеры и табуляторы (ICT), который выбрал канадскую Ферранти-Паккард 6000 в качестве предложения среднего уровня, положив конец дальнейшим продажам Orion 2.

История

Магнитные усилители

В 1950-е годы транзисторы были дорогими и относительно хрупкими устройствами.^[1] Хотя они имели преимущества для разработчиков компьютеров, а именно более низкие требования к питанию и меньший размер физической упаковки, вакуумные трубки оставался основным логическим устройством до начала 1960-х годов. Не было недостатка в экспериментах с другими твердое состояние коммутационные устройства, однако.

Одной из таких систем была магнитный усилитель. Похожий на память на магнитном сердечнике, или «сердечники», магнитные усилители использовали небольшие тороиды феррит как переключающий элемент. Когда ток проходит через сердечник, будет индуцироваться магнитное поле, которое достигнет максимального значения в зависимости от точки насыщения используемого материала. Это поле индуцировало ток в отдельной цепи считывания, создавая усиленный выходной сигнал известного тока. 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 цепочки логики «ИЛИ», распределяя одно ядро ​​со всеми входами, которые необходимо объединить вместе. Это широко использовалось в схемах «два лучших из трех», которые широко использовались в двоичных сумматорах,^[1] что могло бы уменьшить количество компонентов ALU значительно. Это было известно как «Логика урны для голосования» 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 в течение одной части, а затем как части сумматора в другой. Каждое из ядер можно было использовать для столько функций, сколько оставалось места для прокладки проводов через центр.

В конце 1950-х годов в производстве транзисторов были внедрены новые технологии, которые привели к быстрому падению цен и резкому росту надежности. К началу 1960-х годов большая часть попыток создания магнитных усилителей была прекращена. На рынке появилось немного машин, использующих схемы, наиболее известными примерами являются магнитные UNIVAC твердотельный (1959)^[2] и в основном транзисторные Английский Electric KDF9 (1964).^{[3][неудачная проверка ]}

Нейрон

Компьютерный отдел Ферранти в West Gorton, Манчестер изначально была создана как промышленный партнер Манчестерский университет новаторская лаборатория компьютерных исследований, коммерциализирующая свои Манчестер Марк 1 и несколько последующих дизайнов. В течение 1950-х годов под руководством Брайана Полларда лаборатории Гортона также исследовали магнитные усилители. Как и большинство команд, они решили отказаться от них, когда улучшились транзисторы.^[1]

Один из сотрудников лаборатории, Кен Джонсон, предложил новый тип логики на основе транзисторов, который следует тем же соглашениям, что и магнитные усилители, а именно, что двоичная логика основана на известных токах, а не на напряжениях.^[1] Подобно магнитным усилителям, конструкция Джонсона «Нейрон» может использоваться для управления несколькими различными входами. Более того, системе часто требовался только один транзистор на логический элемент, тогда как для обычной логики, основанной на напряжении, требовалось два или более.^[1] Хотя транзисторы падали в цене, они по-прежнему оставались дорогими, поэтому машина на основе нейронов могла бы предложить аналогичную производительность по гораздо более низкой цене, чем машина, основанная на традиционной транзисторной логике.

Команда решила протестировать конструкцию Neuron, построив небольшую машину, известную как «Newt»,^[4] сокращенно от «Нейронный тест». Эта машина была настолько успешной, что лаборатория решила превратить испытательный стенд в полноценный компьютер. Результатом стал Сириус, о котором было объявлено 19 мая 1959 года с заявлением, что это был самый маленький и недорогой компьютер на европейском рынке.^[5] Последовало несколько продаж.

Орион 1

После успеха Sirius команда обратила внимание на гораздо более крупный дизайн. Поскольку многие из затрат на полную компьютерную систему являются фиксированными - источники питания, принтеры и т. Д. - более сложный компьютер с большим количеством внутренних схем будет иметь большую часть стоимости, связанной с самими схемами. По этой причине более крупная машина, сделанная из нейронов, будет иметь большее ценовое преимущество по сравнению с предложениями на транзисторах. Поллард решил, что такая машина станет сильным аналогом высокопроизводительной Атлас, и станет основой продаж Ferranti на следующие пять лет.

В поисках стартового клиента Ферранти подписался Пруденциальная гарантия с обещанием поставить машину в 1960 году. Однако эти планы быстро пошли наперекосяк. Нейрон оказался неспособным приспособиться к большему физическому размеру Ориона. Поддерживать постоянный уровень тока на более длинных участках проводов было чрезвычайно сложно, и усилия по устранению проблем привели к длительным задержкам.^[1] Первый Orion был в конечном итоге доставлен, но с опозданием 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

Во время зарождения Ориона казалось, что существовала реальная возможность, что новая система может вообще не работать. Инженеры других отделов Ferranti, особенно бывшего Lily Hill House в Bracknell, начал все чаще высказывать опасения по поводу этого усилия.^[4] Несколько членов из Брэкнелла обратились к Гордону Скарротту и попытались убедить его, что Orion следует разрабатывать с использованием обычной полностью транзисторной конструкции. Они рекомендовали использовать схемы «Гриблонов», разработанные Морисом Грибблом в Ferranti's. Wythenshawe завод, который они использовали для успешной реализации своих Аргус компьютер для Бристольская ищейка ракетный комплекс.^[7] Их усилия не увенчались успехом, они обратились к Полларду, чтобы одолеть Скарротта, что привело к серии все более яростных обменов мнениями. После последней попытки 5 ноября 1958 года они решили отправиться прямо в Себастьян де Ферранти, но и эта попытка не увенчалась успехом.

Примерно через месяц Поллард ушел в отставку, и его место занял Питер Холл. Позже Браунгольц выразил разочарование тем, что ему не писали напрямую, и этот вопрос оставался на несколько лет, в то время как Орион продолжал задерживаться. В сентябре 1961 года компания Prudential пригрозила отменить свой заказ, и по воле случая Браунгольц в тот момент послал телеграмма Холлу, выражая свою постоянную озабоченность. Холл сразу же пригласил Браунгольца рассказать о своих идеях, а несколько дней спустя команда Брэкнелла полностью работала над тем, что станет Orion 2.

К концу октября базовая конструкция была завершена, и команда начала искать схему транзисторной логики, которую можно было бы использовать для реализации. Хотя Браунгольц предлагал использовать Гриблоны, группа Бракнелла также пригласила команду инженеров из Ферранти Канада чтобы обсудить свои недавние успехи с дизайном "Близнецы", который использовался в их ReserVec система. 2 ноября команда Брэкнелла решила перенять схему Близнецов для Ориона 2.^[8][9]

В течение следующего года запчасти поступили из многих подразделений Ferranti, а 7 января 1963 года машину официально включил Питер Хант.^[8] Первый Орион 2 был доставлен в Пруденциальный 1 декабря 1964 г. он работал примерно в пять раз быстрее, чем Orion 1. Prudential купил вторую машину для обработки отраслевых политик. 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 своей системы Orion 1.^[10] Первоначальный прототип хранился в ICT и использовался для разработки программного обеспечения командой Nebula Compiler.

Однако к этому моменту Ferranti уже была на пути к продаже всех своих бизнес-вычислительных подразделений компании ICT. В рамках их Юридическая экспертиза ICT изучила как Orion 2, так и FP-6000. Собственные инженеры Ферранти пришли к выводу, что «есть определенные аспекты системы, которые нам не нравятся. Однако, если бы мы начали проектировать сейчас машину в том же диапазоне цена / производительность, что и FP6000, у нас была бы система примерно через 18 месяцев. это было бы ненамного лучше - если действительно лучше - чем FP6000 ».^[11] Компания ICT решила продолжить разработку FP-6000 с небольшими модификациями и взяла его за основу для своих ИКТ 1900 серии через 1960-е годы.^[12] Существующие контракты на Орион 2 были исполнены, и продажи закончились.

Описание

Хотя Orion и Orion 2 значительно различались по своему внутреннему устройству, их программный интерфейс и внешняя периферия были почти идентичны.

Базовая машина Орион включала 4096 48 бит слова медленные, 12 мкс, основная память, который можно 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-битным показателем. В систему включены встроенные возможности для работы с Фунт стерлингов до десятичного представления.^[13] Основная память была поддержана одним или двумя магнитные барабаны по 16к слов в каждом.^[14] Включены различные офлайн-ввод / вывод магнитные диски, ленточные накопители, перфокарты, перфолента и принтеры.

Большая часть Ориона Набор инструкций использовалась трехадресная форма с шестьюдесятью четырьмя 48-битными аккумуляторами. Каждая программа имела свой собственный частный набор аккумуляторов, который был первыми 64 регистрами ее адресного пространства, которое было зарезервированным непрерывным подмножеством физического хранилища, определяемым 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 заняла минимум 64 мкс, двухадресная - 48 мкс, а любые модификации индекса по адресам 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] Orion 2, имеющий основной магазин с гораздо более коротким временем цикла, был значительно быстрее.

Ключевой особенностью системы Orion была встроенная поддержка совместное времяпровождение. Это было поддержано серией ввод, вывод (I / O) прерывания, или то, что они называют «блокировками». Система автоматически переключает программы в течение времени ожидания окончания операции ввода-вывода. Орион также поддерживал защищенная память в виде заранее оговоренных "оговорок". Запуск и остановка программ, а также выбор новых для запуска по завершении одной из них были обязанностью «Программы организации».^[15] Orion был одной из первых машин, напрямую поддерживающих разделение времени в аппаратном обеспечении, несмотря на большой интерес в отрасли; другие системы разделения времени той же эпохи включают LEO III 1961 г., ПЛАТОН в начале 1961 г., CTSS позже в том же году, и Английский Electric KDF9 и ФП-6000 1964 г.

Orion также отличается использованием собственного делового языка высокого уровня, ТУМАННОСТЬ. Туманность была создана из-за восприятия Ферранти, что КОБОЛ стандарт 1960 года не был достаточно мощным для их машин, особенно потому, что COBOL разрабатывался в контексте десятичного, ориентированного на символы пакетная обработка, в то время как Orion был системой мультипрограммирования, ориентированной на двоичные слова. NEBULA адаптировала многие из основных концепций COBOL, добавив новые собственные.^[16] Позже NEBULA также была перенесена в Атлас.

Рекомендации

Примечания

Библиография

дальнейшее чтение