Imlac PDS-1

Imlac PDS-1
PDS-1D로 동작하는 메이즈 워

IMLAC PDS-1과 PDS-4는 1970년대에 인기 있었던 그래픽 디스플레이 시스템이었다.그것들은 메사추세츠 니덤에 있는 작은 회사인 IMLAC Corporation에 의해 만들어졌다.IMLAC은 약자가 아니라 새뮤얼 존슨의 소설 아비시니아 [1]왕자 라셀라스에 나오는 시인의 이름이다.PDS-1은 1970년에 첫선을 보였다.Ivan Sutherland의 Sketchpad 시스템을 저렴한 가격에[2] 구현한 최초의 모션 인터랙티브 컴퓨터 그래픽 디스플레이입니다.옵션 전 8300달러에 판매되는 이 제품의 가격은 폭스바겐 비틀스 4대의 가격과 맞먹는다.PDS-1은 30배 더 비싼 훨씬 더 큰 IBM 2250과 기능적으로 유사했다.이는 컴퓨터 워크스테이션과 현대 디스플레이를 향한 중요한 진전이었다.

PDS-1은 작은 책상 위에 있는 CRT 모니터, 키보드, 라이트 펜 및 제어판으로 구성되어 있으며 대부분의 전자 논리는 책상 받침대에 있습니다.이 전자제품에는 단순한 16비트 미니컴퓨터와 8-16킬로바이트의 자기 코어 메모리, CRT 빔 이동을 구동하는 디스플레이 프로세서가 포함되어 있었다.

벡터 디스플레이 리프레시

모니터는 14인치 흑백 벡터 디스플레이로, 로컬 메모리에서 계속 갱신되었습니다.일반 해상도는 1024 x 1024 주소 지정 가능 포인트, 소형 폰트 스케일링 모드에서는 2K x 2K였습니다.CRT 전자빔은 프로그램 제어 하에 X와 Y의 위치와 각도로 자유롭게 움직이며 펜 플로터의 펜에 의한 움직임과 같이 개별 기울어진 선과 문자 형태를 그립니다.빔이 화면의 빈 영역을 건너뛰었습니다.사물은 임의의 순서로 그려질 수 있었다.

벡터 디스플레이는 래스터 스캔 디스플레이 대신 사용되지 않게 되었습니다.벡터 디스플레이에서 CRT 전자 빔은 표시된 선과 곡선만 '그립니다'.래스터 스캔 디스플레이에서 화상은 픽셀 스팟의 그리드(비트맵된 이미지)이며, CRT 빔은 점의 [3]온에 관계없이 고정된 수평 패턴(TV 세트 등)으로 화면 전체를 반복적으로 스위프합니다.비트맵 래스터 그래픽스에는 벡터 그래픽스보다 훨씬 많은 메모리가 필요합니다.XGA 레벨의 1024 x 768 흑백 해상도에는 96킬로바이트의 비디오 리프레시 메모리가 필요합니다.이는 기본 PDS-1의 12배입니다.1970년 당시 코어 메모리의 가격은 [4]약 8000달러였다.(현재 공유 DRAM의 가격은 0.05센트에 불과합니다.)

벡터 디스플레이는 데이터 차트 표시, 선 도면 및 CAD 다이어그램 수정, 3D 와이어 프레임 모양 텀블링, 텍스트 편집, 인쇄 페이지 레이아웃 및 간단한 게임 재생에 적합합니다.그러나 색상, 이미지, 채워진 영역, 흑백 화면 또는 전문 인쇄 텍스트 글꼴에 대한 WYSIWYG의 충실도는 다루지 않았습니다.

PDS-1 화면은 눈에 보이는 깜박임을 방지하기 위해 초당 40회씩 새로 고침 또는 다시 그려졌습니다.그러나 불규칙한 빔 운동은 래스터 디스플레이의 정상 동작보다 느렸다.빔 편향은 자기 코일에 의해 구동되었고, 그 코일은 급격한 전류 변화에 맞서 싸웠습니다.800인치 이상의 선이나 1200자 이상의 글자로 채워지면 화면이 깜박였다. 왜냐하면 빔이 모든 것을 역추적하는 데 40분의 1초 이상이 필요했기 때문이다.

경쟁사의 저비용 Tektronix 4010 그래픽 터미널은 대체 스토리지 튜브 CRT 기술을 사용했으며, 이를 통해 로컬 컴퓨터 디스플레이 메모리가 전혀 필요하지 않았습니다.빛나는 이미지는 CRT 형광체 자체에 의해 기억되었습니다.그러나, Etch A Sketch와 같이, 축적된 이미지는, 화면 전체를 플래시로 소거하고 나서, 큰 [5]컴퓨터로부터 데이터를 재발송신해, 모든 것을 천천히 그리는 것만으로 수정하거나 이동할 수 있습니다.이것은 PDS-1보다 훨씬 덜 상호작용적이어서 애니메이션을 보여줄 수 없었다.

이 시대의 다른 디스플레이에서는 텍스트 글꼴이 유선 연결되었기 때문에 변경할 수 없었습니다.예를 들어 CDC6600의 오퍼레이터 콘솔은 캐릭터론 CRT 전자빔을 A자 구멍이 있는 금속제 스텐실 마스크나 B자 구멍 등을 통해 한 번에 각 문자를 형성한다.

그러나 PDS-1에서는 모든 문자 모양, 크기 및 간격이 소프트웨어로 완전히 제어되었습니다.원하는 문자 E의 각 형식은 해당 문자에 대해 일련의 짧은 벡터 스트로크를 실행하는 자체 표시 서브루틴을 가진다.화면에 문자가 표시될 때마다 해당 문자의 서브루틴에 디스플레이 프로세서가 호출됩니다.이 스킴은 임의의 글꼴, 확장된 문자 집합, 심지어 아랍어와 같은 필기체 오른쪽에서 왼쪽으로 쓰는 언어까지 처리했습니다.작고 빠르게 그려진 글꼴은 둥근 루프의 다이아몬드 모양의 근사치가 있는 추악한 글꼴이었습니다.디스플레이 서브루틴 방식은 전자 설계 [6]기호도 처리했습니다.

PDS-1 모니터의 면은 직사각형으로 세로 방향 또는 가로 방향으로 사용할 수 있습니다.1K x 1K의 포인트 그리드는 텍스트와 그래픽이 화면을 채울 수 있도록 33% 긴 방향으로 늘어났습니다.그 후 모든 그래픽 프로그램은 정사각형 이외의 픽셀을 고려해야 했습니다.이 시스템을 주로 그래픽스 용도로 사용하는 경우, 모니터는 스크린의 끝을 영구적으로 사용하지 않고 연장되지 않은 그리드로 설치할 수 있습니다.

듀얼 프로세서

PDS-1의 디스플레이 프로세서와 미니컴퓨터가 같은 메모리로부터 동시에 동작했습니다.

디스플레이 프로세서의 명령어는 문자와 곡선에 대한 1바이트의 쇼트 스트로크 명령과 6바이트의 롱 벡터 명령과 2바이트의 무조건 점프로 구성되어 있습니다.디스플레이 프로세서는 기존의 ALU 명령도 없고 메모리도 변경되지 않았습니다.문자나 기호와 같은 반복 객체에 대해 지원되는 서브루틴 호출을 점프합니다.또한 빠른 편집을 위해 표시된 개체를 링크된 목록으로 정렬할 수 있습니다.XY 위치는 정수 형식일 뿐입니다.즉석에서 회전이나 임의 확장을 지원하지 않았습니다.기호가 화면 가장자리를 가로지르는 경우 빔이 잘리지 않고 반대쪽으로 감겨 얼룩이 생겼습니다.따라서 애플리케이션의 상위 레벨에서는 별도의 데이터 구조를 사용하여 클리핑 테스트를 수행해야 했습니다.(이는 이후 모델에서 수정되었습니다.)문자 글꼴 서브루틴은 어셈블러 언어를 통해 프로그래밍되었습니다.라인 도면 및 전체 레이아웃 코드는 로컬 미니 컴퓨터 또는 대형 원격 컴퓨터에서 실행되는 프로그램에 의해 즉시 생성되었습니다.

PDS-1에 내장된 미니컴퓨터는[7] 사용자의 키보드와 라이트 펜의 상호작용에 신속하게 응답하기 위해 필요했습니다.원격의 시분할 대형 컴퓨터와 통화하는 데 지연이 없었습니다.미니컴퓨터의 주요 업무는 다음 리프레시 사이클에서 필요에 따라 표시 목록을 작성하고 수정하는 것이었습니다.텍스트 및 2-D 라인 그래픽스의 경우 이는 간단하며 컴퓨팅이 많이 필요하지 않았습니다.비용을 최소화하기 위해, Imlac은 가능한 한 적은 레지스터와 논리 게이트로 그들만의 단순한 미니컴퓨터를 설계했다.12비트가 아닌 16비트의 명령과 데이터를 사용하는 것을 제외하면 DEC PDP-8과 매우 유사한 싱글 어큐뮬레이터 머신이었습니다.정수 곱셈/분할 명령, 부동소수점 명령, 마이크로프로그래밍, 가상 주소 지정 및 캐시가 없었습니다.주소 수정의 단일 형식은 메모리에 저장된 간접 주소 포인터를 통해 이루어졌습니다.특정 포인터 셀은 사용 시 자동으로 증가합니다.스택 작업이 지원되지 않았습니다.

이 미니컴퓨터의 프로그래밍은 어셈블러 언어를 통해 이루어졌습니다.오브젝트 코드가 다른 것과 호환되지 않아 툴 지원이 제한되었습니다.Imlac은 결국 비좁은 메모리 때문에 1시간 분량의 컴파일이 포함된 자체 호스팅된 Fortran 컴파일러를 추가했다.일부 PDS 모델에는 IBM 2310 카트리지 디스크 드라이브 또는 8인치 플로피 드라이브가 옵션으로 제공되었습니다.이들은 기본적인 디스크 OS 지원 프로그램 오버레이를 실행했습니다.디스크가 최신 제품에서 삭제되었습니다.

PDS-1 전자제품은 7400 시리즈 저밀도 TTL 집적회로에서 구축되었으며, DIP 칩당 12개의 로직 게이트 또는 4개의 레지스터 비트에 불과했습니다.소형 인쇄 회로 카드에는 각각 최대 12개의 칩을 탑재할 수 있습니다.얕은 책상 받침대에는 랙 또는 카드 3열, 1열당 25장의 카드 및 모든 카드를 연결하는 와이어 랩 백플레인이 장착되어 있습니다.균일한 백플레인 버스는 없었습니다.고객 문서에는 게이트 레벨까지 완전한 도식이[8] 포함되어 있어 고객이 독자적인 인터페이스 보드를 설계할 수 있었습니다.전체 시스템이 어떻게 작동하는지 자세히 보고, 만지고, 이해할 수 있었습니다.코어 메모리의 사이클 시간은 PDS-1의 경우 2.0마이크로초, PDS-1D의 경우 1.8마이크로초였습니다.TTL 로직은 코어 메모리 사이클당 10개의 타이밍 펄스로 10배 빠르게 실행되었습니다.

기본 PDS-1에는 롱 벡터용 옵션 하드웨어 카드가 포함되어 있지 않았습니다.대신 미니컴퓨터는 쇼트 스트로크 표시 명령의 긴 시퀀스를 작성했습니다.소프트웨어는 빠른 브레센햄 방법을 사용하여 곱셈이나 나눗셈을 하지 않고 경사 라인의 중간점을 계산했습니다.마찬가지로 롱 벡터 하드웨어에서도 필요한 것은 가감산 회로뿐이었습니다.이 옵션이 없는 기본 기계에서 실수로 긴 벡터 프로그램을 실행하면 디스플레이 프로세서가 미쳐 모니터 형광체 또는 편향 증폭기가 연소될 수 있습니다.

적용들

PDS-1과 PDS-4는 R&D 기관과 많은 대학들에 의해 소량 구매되었다.그들은 선구적인 컴퓨터 애플리케이션을 개발하고 차세대 그래픽 시스템 디자이너를 훈련시켰습니다.FRESS 하이퍼텍스트 시스템은 PDS-1 시스템에서 접근하면 기능과 조작성이 향상되었습니다.사용자는 가벼운 펜으로 하이퍼링크를 만들고 몇 번의 키 입력으로 간단하게 하이퍼링크를 만들 수 있었습니다.PDS-1을 사용할 때도 FRESS에서 멀티 윈도우 편집이 가능했습니다. PDS-1 시스템은 Arpanet의 네트워크 그래픽 프로토콜을 설계하는 데 사용되었습니다.

Imlac 디스플레이 시스템은 시각 디자인과 특수 소프트웨어를 포함한 다양한 대형 상용 제품에 번들되었습니다.임락은 CES라고 불리는 PDS-1을 사용한 신문 레이아웃과 조판 시스템을 판매했다.MCS의 Anvil 기계 CAD 시스템은 이후 Imlac 워크스테이션을 사용하여 인터랙티브하게 기계 부품을 설계했으며, 이 부품은 금속 [9]재질에서 자동으로 제조되었습니다.

텍스트 편집기와 같은 일부 간단한 애플리케이션은 Imlac 어셈블러로 완전히 코딩되어 있어 더 큰 컴퓨터에서는 크게 관여하지 않고 실행할 수 있습니다.Hofstadter는 그의 책 Gödel, Escher, Bach를 Ilac 편집자로 작곡했다.그러나 대부분의 그래픽스 애플리케이션에는 강력한 부동소수점 지원, 컴파일러 및 파일 시스템이 필요했습니다.이들 애플리케이션은 대부분 고가의 시분할 컴퓨터에서 실행되며, Imlac은 범용 그래픽 터미널을 에뮬레이트하는 작은 어셈블리 프로그램을 실행한다.일반적인 용도는 이전에 오프라인에서 그린 건축 도면과 애니메이션 워크스루 렌더링이었습니다.PDS-1의 사용은 애니메이션이나 인터랙티브 드로잉 및 객체 드래그 기능을 지원하는 표준 프로그램 라이브러리가 없어 몇 년 동안 지연되었습니다.

하지만 밤에는 학생들이 재미삼아 많은 양의 어셈블리 코드를 쓰려고 했다.오늘날 가장 많이 기억되는 PDS-1 애플리케이션은 초기 인터랙티브 게임입니다.2인용 Spacewar!는 PDP-1 데모에서 이식되었다.유명한 [10][11]아케이드 게임인 Freeway Crossing의 초기 전신인 Freeway Crossing은 1971년 심리학 실험의 일환으로 PDS-1로 만들어졌다.최초의 온라인 멀티플레이어 컴퓨터 게임인 메이즈워는 PDS-1 한 쌍으로 만들어졌다.이후 최대 8명의 플레이어가 Mazewar AI [12]프로그램을 실행하는 MIT 호스트 PDP-10 컴퓨터에 연결된 PDS-1 스테이션 또는 기타 단말기에서 실행했다.MIT와 스탠포드 간의 메이즈워 게임은 초기 Arpanet의 주요 데이터 로드였습니다.

Imlac 제품의 진화

  • 1968년: 임락 설립.이들의 사업계획은 [13]증권거래소용 인터랙티브 그래픽 단말기였지만 실현되지 않았다.
  • 1970년: PDS-1이 일반 그래픽 시장에 도입되었습니다.
  • 1972년: PDS-1D 도입.PDS-1과 비슷하여 회로와 [14][15]백플레인이 개선되었습니다.
  • 1973년: PDS-1G 도입.
  • 1974년: PDS-4가 도입되었습니다.2배의 속도로 동작해,[16] 2배의 텍스트나 그래픽을 플리커 없이 표시.디스플레이 프로세서는 클리핑으로 순간 인터랙티브 배율을 지원했다.옵션 부동 소수점 추가 기능이 있습니다.
  • 1977년: [17]총 700여 대의 PDS-4 시스템이 미국에서 판매되었습니다.그것들은 대량 생산되기보다는 주문에 따라 지어졌다.
  • 1978년 : Dynagraphic 3250 도입.주로 대형 컴퓨터에서 실행되는 Fortran 코드 그래픽 라이브러리에서 사용할 수 있도록 설계되었으며,[18][19] 터미널 내부의 고객 프로그래밍은 필요 없습니다.
  • Dynagraphic 6220이 도입되었습니다.
  • 1979년 : Imlac Corporation은 텍스트 전용 단말기의 제조사인 Hazeltine Corporation에 인수되었습니다.
  • 1981년: 하젤틴의 임락 다이너그래프 시리즈 II가 출시되었습니다.SIGGRAPH의 CORE 1979 3D 그래픽 라이브러리 표준과 호환되도록 설계되었습니다.가격은 OEM 수량으로 9000달러였다.모니터 [20][21]유닛 내부에 2Kx2K 해상도, 192킬로바이트의 RAM, 8086 마이크로프로세서가 탑재되어 있습니다.

DEC GT40은 PDS-1D와 비슷한 디자인과 가격대를 가지고 있었습니다.데스크탑 일렉트로닉스는 보다 콤팩트해, 양산형 PDP 11/05 보드 세트를 로컬 미니컴퓨터로 채용했습니다.이렇게 하면 자동으로 훨씬 더 큰 프로그래밍 도구 세트가 제공되었습니다.그러나 이 역시 일반적으로 더 큰 PDP 시스템에서 실행되는 애플리케이션에 의해 주도되었습니다.

픽셀이 벡터 디스플레이를 대체합니다.

컴퓨터 메모리의 밀도, 용량 및 가격은 수십 년 동안 꾸준히 그리고 기하급수적으로 개선되어 왔으며, 이는 무어의 법칙이라고 불리는 엔지니어링 트렌드입니다.리프레시 디스플레이나 스토리지 벡터 디스플레이의 제한은 래스터 스캔 방식의 디스플레이보다 훨씬 저렴했던 시대에만 인정되었습니다.128킬로바이트의 가격이 더 이상 중요하지 않게 되자 래스터 그래픽 디스플레이가 필연적으로 그 자리를 차지하게 되었습니다.

Xerox PARC의 Imlac PDS-1은 인터랙티브와 그래픽으로 깊은 인상을 남겼다.그러나 Chuck Thacker는 1973년에 [22]비트맵으로 연결된 Xerox Alto 실험기를 개발하게 되었고, 이는 연구용 싱글 유저 머신에 충분한 메모리가 공급되기 10년 전이었다.그리고 Alto는 GUI 혁명을 이끌었습니다.

PDS-1과 유사한 벡터 단자는 1980년대에 AED767과 [23][24]같은 (프로그래밍 불가능한) 래스터 그래픽 단자로 대체되었다.또, Terak 8510/a UCSD Pascal 머신이나 고성능 PERQ Unix 시스템등의 래스터 그래픽스를 탑재한 퍼스널 워크스테이션을 간단하게 프로그램 할 수 있습니다.그리고 그것들은 마이크로프로세서 기반의 매스마켓 Macintosh, Windows PC, 비디오 게임 콘솔로 대체되었다.그리고 이제 스마트폰 안에 있는 칩 하나로.

에뮬레이션

2013년에는 sImlac이라는 이름의 Imlac 에뮬레이터가 [25]작성되었습니다.이 에뮬레이터의 업데이트 버전은 시애틀에 있는 Living Computers의 GitHub 저장소에서 얻을 수 있습니다. Museum + Labs.

레퍼런스

  1. ^ PDS-4 시스템 레퍼런스 매뉴얼: 예비.IMLAC Corporation, 1974년
  2. ^ http://bitsavers.informatik.uni-stuttgart.de/topic/graphics/ComputerDisplayReview_Mar70.pdf[베어 URL PDF]
  3. ^ "Vector graphics terminals".
  4. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2012-10-26. Retrieved 2012-10-27.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  5. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2008-06-13. Retrieved 2012-04-10.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  6. ^ "ICF Terminals: Refresh Diplays".
  7. ^ http://www.bitsavers.org/pdf/imlac/PDS-1_TechnicalMan.pdf[베어 URL PDF]
  8. ^ http://www.bitsavers.org/pdf/imlac/PDS-1_Schematics.pdf[베어 URL PDF]
  9. ^ http://www.cadhistory.net/15%20Patrick%20Hanratty%20and%20MCS.pdf[베어 URL PDF]
  10. ^ "Frogger". 6 January 2018.
  11. ^ https://github.com/larsbrinkhoff/imlac-software/blob/master/washington/freeway.pdf[베어 URL PDF]
  12. ^ http://www.digibarn.com/collections/presentations/maze-war/The-aMazing-History-of-Maze.ppt
  13. ^ "USA Visit: June 1976".
  14. ^ http://www.dvq.com/ads/acm/imlac_acm_72.pdf[베어 URL PDF]
  15. ^ http://www.bitsavers.org/pdf/imlac/PDS-1D_ProgrammingGuide.pdf[베어 URL PDF]
  16. ^ http://www.digibarn.com/collections/instruction-set-guides/imlac-card-color/index.html[영구 데드링크]
  17. ^ "USA Visit: June 1976".
  18. ^ "USA Visit: August 1978".
  19. ^ http://www.dvq.com/ads/imlac_mms_8_78.jpg[베어 URL 이미지 파일]
  20. ^ http://ieeexplore.ieee.org/iel5/38/35133/01674054.pdf[데드링크]
  21. ^ "Jim Michmerhuizen: Work History".
  22. ^ "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2011-08-11. Retrieved 2011-04-20.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  23. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2012-07-02. Retrieved 2012-04-15.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  24. ^ "DigiBarn Systems: Advanced Electronic Design AED 767 terminal an early graphics workstation (Prototype)".
  25. ^ Josh Dersch (2013-07-11). "BitRot: sImlac v0.0 is ready for human consumption". Retrieved 2013-10-17.

외부 링크