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맨체스터 컴퓨터

Manchester computers
A series of seven tall metal racks filled with electronic equipment standing in front of a brick wall. Signs above each rack describe the functions carried out by the electronics they contain. Three visitors read from information stands to the left of the image.
맨체스터 과학 산업 박물관의 맨체스터 아기의 복제품

맨체스터 컴퓨터는 톰 킬번 감독의 지도하에 1947년부터 1977년까지 30년 동안 맨체스터 대학의 소규모 팀에 의해 개발된 혁신적인 저장 프로그램 전자 컴퓨터 시리즈였다.[1]여기에는 세계 최초의 저장 프로그램 컴퓨터, 세계 최초의 트랜지스터 컴퓨터, 1962년 출범 당시 세계에서 가장 빠른 컴퓨터가 포함됐다.[2][3][4][5]

이 프로젝트는 표준 음극선관(CRT)을 기반으로 한 초기 형태의 컴퓨터 메모리인 윌리엄스관의 실용성을 입증하는 것과 컴퓨터가 수학 문제 해결에 어떻게 도움을 줄 수 있는지를 조사하는 데 사용될 수 있는 기계를 만드는 두 가지 목표로 시작되었다.[6]이 시리즈의 첫 번째 시리즈인 맨체스터 베이비는 1948년 6월 21일에 첫 프로그램을 운영했다.[2]세계 최초의 저장 프로그램 컴퓨터인 '베이비'와 '맨체스터 마크 1'이 개발되면서 영국 정부의 관심을 빠르게 끌었는데, 영국 정부는 페란티 전기공학과 계약을 맺고 상용 버전을 생산했다.결과물인 페란티 마크 1은 세계 최초로 상용화된 범용 컴퓨터였다.[7]

Ferranti와의 협력은 결국 컴퓨터 회사인 ICL과의 산업적 파트너십으로 이어졌다. ICL은 1970년대 2900 시리즈 컴퓨터의 디자인에 특히 대학에서 개발된 많은 아이디어들을 활용했다.[8][9][10]

맨체스터 베이비

주요 기사:맨체스터 베이비

맨체스터 베이비는 실용적인 컴퓨터보다는 초기 컴퓨터 메모리 형태인 윌리엄스 튜브의 테스트베드로 설계됐다.기계에 관한 작업은 1947년에 시작되었고, 1948년 6월 21일에 컴퓨터는 첫 번째 프로그램을 성공적으로 실행했는데, 218 - 1의 정수를 모두 아래쪽으로 시도하여 2(26218,144)의 가장 높은 적정 인자를 찾기 위해 쓰여진 17개의 지침으로 구성되어 있다.이 프로그램은 52분 동안 진행되었다가 131,072명의 정답을 만들었다.[11]

이 아기는 길이가 17피트(5.2m), 키가 7피트 4인치(2.24m), 몸무게가 거의 1톤이었다.여기에는 550개의 열전 밸브(다이오드 300개와 펜티코드 250개)가 들어 있었으며, 전력 소비량은 3.5킬로와트였다.[12]그것의 성공적인 작동은 1948년 9월에 발행된 네이처지에 보낸 편지에서 보고되어 세계 최초의 저장 프로그램 컴퓨터로 확립되었다.[13][14]그것은 빠르게 보다 실용적인 기계인 맨체스터 마크 1로 진화했다.

맨체스터 마크 1

주요 기사:맨체스터 마크 1

맨체스터 마크 1의 개발은 1948년 8월에 시작되었는데, 초기 목표는 대학교에 좀 더 현실적인 컴퓨터 시설을 제공한다는 것이었다.[15]1948년 10월, 영국 정부의 수석 과학자 벤 락스페이저는 그 프로토타입의 시연을 받았고, 그는 매우 감명을 받아 즉시 지역 회사인 페란티와 정부 계약을 시작하여 그 기계의 상업 버전인 페란티 마크 1을 만들었다.[7]

맨체스터 마크 1의 두 가지 버전이 제작되었는데, 그 중 첫 번째 버전인 중간 버전은 1949년 4월까지 운영되었다.[15]1949년 10월까지 완전하게 작동하고 있던 Final Specification 기계는 4,050개의 밸브를 포함하고 있었고 25 킬로와트의 전력 소비량을 가지고 있었다.[16][17]아마도 맨체스터 마크 1의 가장 중요한 혁신은 현대 컴퓨터에서 흔히 볼 수 있는 인덱스 레지스터의 통합일 것이다.[18]

메그와 머큐리

마크 1에서 얻은 경험의 결과로, 개발자들은 컴퓨터가 순수한 수학보다는 과학적인 역할에 더 많이 사용될 것이라고 결론지었다.따라서 그들은 부동 소수점 단위를 포함하는 새로운 기계의 설계에 착수했다; 작업은 1951년에 시작되었다.1954년 5월에 첫 프로그램을 실행한 결과 기계는 메가, 즉 메가사이클 기계로 알려져 있었다.이것은 수학 문제를 더 빨리 풀 뿐만 아니라 마크 1보다 더 작고 간단했다.Ferranti는 Ferranti Mercury로 시판된 상업용 버전을 생산했는데, 이 제품에서 Williams 튜브는 보다 신뢰할 수 있는 코어 메모리로 대체되었다.[19]

트랜지스터 컴퓨터

더 작고 저렴한 컴퓨터를 만드는 작업은 메그의 현재 진행중인 개발과 병행하여 1952년에 시작되었다.킬번의 두 팀인 리차드 그림스데일과 D. C. 웹은 밸브 대신 새로 개발된 트랜지스터를 사용하여 기계를 설계하고 제작하는 임무를 맡았다.초기에 사용 가능한 유일한 장치는 게르마늄 점 접촉 트랜지스터로 교체한 밸브보다 신뢰성은 떨어지지만 훨씬 적은 전력을 소비했다.[20]

그 기계는 두 가지 버전이 생산되었다.첫 번째는 세계 최초의 트랜지스터 컴퓨터인 [21]프로토타입이었고, 1953년 11월 16일에 작동하게 되었다.[3][22]"48비트 기계는 92개의 포인트 콘택트 트랜지스터와 550개의 다이오드를 사용했다."[23]두 번째 버전은 1955년 4월에 완성되었다.1955년 버전은 250개의 접속 트랜지스터, [23]1,300개의 고체 상태의 다이오드를 사용했으며, 전력 소비량은 150와트였다.그러나 이 기계는[clarification needed] 밸브를 사용하여 125kHz 클럭 파형을 생성하고 자기 드럼 메모리에 읽고 쓰는 회로에 사용했기 때문에, 1955년 하웰 CADET로 구분되는 최초의 완전한 트랜지스터 컴퓨터가 아니었다.[24]

초기 트랜지스터 배치의 신뢰성에 대한 문제는 기계의 평균 고장[clarification needed] 간 시간이 약 90분이라는 것을 의미했고, 이는 일단 신뢰할 수 있는 접합 트랜지스터를 사용할 수 있게 되면 개선되었다.[25]트랜지스터 컴퓨터의 디자인은 메트로빅 950에 있는 메트로빅 950의 지역 엔지니어링 회사에 의해 채택되었는데, 그 곳에서 접속 트랜지스터를 사용하도록 모든 회로를 개조했다.메트로빅 950대가 6대 지어졌는데, 1956년에 처음으로 완공되었다.이들은 회사의 여러 부서 내에 성공적으로 배치되어 약 5년 동안 사용되어 왔다.[21]

뮤즈와 아틀라스

주요 기사:아틀라스(컴퓨터)

"마이크로초 엔진"에서 유래된 이름인 MUSE의 개발은 1956년 대학에서 시작되었다.그 목적은 명령당 1마이크로초, 초당 백만개의 명령어에 근접하는 처리 속도로 작동할 수 있는 컴퓨터를 만드는 것이었다.[26]Mu(또는 µ)는 10−6(100만분의 1)의 인자를 나타내는 SI 및 기타 단위 시스템의 접두사다.

1958년 말에 페란티는 이 프로젝트에 대해 맨체스터 대학과 협력하기로 동의했고, 얼마 후 컴퓨터는 톰 킬번의 지배하에 합작회사를 두고 아틀라스라는 이름으로 개칭되었다.최초의 아틀라스는 1962년 12월 7일 공식적으로 임관되었으며, 당시 4대의 IBM 7094s에 해당하는 세계에서 가장 강력한 컴퓨터라고 여겨졌다.[27]아틀라스가 오프라인을 할 때마다 영국 컴퓨터 용량의 절반이 소실됐다고 한다.[28]그것의 가장 빠른 지침은 실행하는데 1.59 마이크로초가 걸렸고, 그 기계는 가상 스토리지와 페이징을 사용함으로써 각 동시 사용자들에게 최대 100만 단어의 스토리지 공간을 사용할 수 있게 했다.아틀라스는 "많은 사람들이 인정하는 최초의 현대식 운영체제로 고려하는" 아틀라스 감독관을 포함하여 오늘날에도 여전히 공통적으로 사용되고 있는 많은 하드웨어와 소프트웨어 개념을 개척했다.[29]

두 개의 다른 기계가 만들어졌는데, 하나는 영국 석유/대학 런던 컨소시엄을 위한 것이고, 다른 하나는 옥스포드 근처의 칠튼에 있는 아틀라스 컴퓨터 연구소를 위한 것이다.Ferranti가 캠브리지 대학을 위해 구축한 파생 시스템은 다른 메모리 조직을 가진 타이탄이나 아틀라스 2라고 불리며 캠브리지 컴퓨터 연구소가 개발한 시간 공유 운영 체제를 운영했다.[28]

맨체스터 대학교 아틀라스는 1971년에 해체되었지만,[30] 마지막은 1974년까지 운영되었다.[31]칠튼 아틀라스의 일부분은 에든버러에 있는 스코틀랜드 국립 박물관에 의해 보존되어 있다.

MU5

MU5는 아틀라스의 후계자였다.1968년 에든버러에서 열린 IFIP 콘퍼런스에서 아틀라스의 후계자에 대한 개요 제안이 제시되었지만,[32] 그들의 지원과 지원을 얻기 위한 (페란티가 참여하게 된) ICT와의 회담과 프로젝트에 대한 작업이 1966년에 시작되었다.나중에 MU5로 알려지게 된 이 새로운 기계는 다양한 기계의 상단 끝에 있고 아틀라스보다 20배 더 빠를 예정이었다.

1968년 과학연구위원회(SRC)는 기계와 ICT를 개발하기 위해 맨체스터 대학교에 6년 63만466파운드(2019년 994만 파운드 상당)[a]의 보조금을 지급했고, 이후 ICL이 되면서 맨체스터 대학교가 생산시설을 이용할 수 있게 되었다.그 해에 11명의 컴퓨터 과학부 직원, 5명의 보조 ICT 직원, 4명의 SRC 지원 직원 등 20명으로 구성된 그룹이 설계에 참여했다.인력 충원의 최고 수준은 연구생을 포함한 숫자가 60명으로 증가했던 1971년이었다.[33]

MU5 프로세서의 가장 중요한 새로운 특징은 명령 집합과 피연산자 및 명령 접근 속도를 높이기 위한 연관 메모리의 사용이었다.명령 집합은 컴파일러에 의한 효율적인 객체 코드의 생성을 허용하고, 프로세서의 파이프라인 구성을 허용하며, 피연산자의 특성에 관한 정보를 하드웨어에 제공하여 피연산자가 최적으로 완충될 수 있도록 설계되었다.따라서 명명된 변수는 배열 요소와 별도로 버퍼링되었으며, 이는 명명된 설명자를 통해 그 자체로 액세스되었다.각 설명자는 문자열 처리 지침에 사용할 수 있는 배열 길이를 포함하거나 하드웨어에 의해 배열 바인딩 검사를 수행할 수 있도록 했다.명령 프리페치 메커니즘은 연관 점프 추적을 사용하여 임박한 가지들의 결과를 예측했다.[34]

MU5 운영체제 MUSS는[35][36] 적응성이 뛰어나도록 설계되었으며 맨체스터 등지의 다양한 프로세서에 포팅되었다.완성된 MU5 시스템에서는 고속 거래소에 의해 3개의 프로세서(MU5 자체, ICL 1905E 및 PDP-11)와 다수의 메모리 및 기타 장치가 상호 연결되었다.[37][38]세 개의 프로세서는 모두 MUSS의 버전을 실행했다. MUSS는 또한 컴파일된 코드를 지원하기 위해 다양한 언어와 런타임 패키지를 컴파일러를 포함했다.해당 프로세서 집합과 유사한 임의의 가상 머신 집합을 구현하는 작은 커널로 구성되었다.MUSS 코드는 각 가상 시스템의 가상 주소 공간의 일부를 구성하는 공통 세그먼트에 나타났다.

MU5는 새로운 범위의 컴퓨터인 2900 시리즈를 개발하기 위해 노력하고 있다는 ICL의 발표와 일치하여 1974년 10월까지 완전 가동되었다.특히 1975년 6월에 처음 납품된 ICL의 2980은 MU5의 설계에 많은 빚을 졌다.[39] MU5는 1982년까지 대학에서 운영되었다.[40]MU5에 대한 보다 자세한 기사는 공학기술사 위키에서 찾아볼 수 있다.[41]

MU6

또는 과학적 일반 애플리케이션과 MU6V,[44]는 평행하는 벡터 처리 sy을 MU5 완전히 가동 중 새로운 프로젝트 MU6.MU6 프로세서가 필요한 것은 그 후손인:MU6P,[42] 첨단 마이크로 프로세서 구조는 개인용 컴퓨터만큼 사용을 의도한를 생산하기 위해 시작되는, MU6-G,[43]고성능 기계.줄기.68000개의 마이크로프로세서에 기초한 MU6V의 프로토타입 모델은 "엑스트라코드"로 에뮬레이트된 벡터 오더를 기반으로 제작 및 테스트되었지만, 이를 넘어 더 이상 개발되지는 않았다.MU6-G는 SRC로부터 보조금을 받아 구축되었으며 MU5 프로젝트의 일환으로 개발된 MUSS 운영 체제를 이용하여 1982년부터 1987년 사이에 부서에서 서비스 기계로 성공적으로 운영되었다.[4]

스피나커

주요 기사: SpiNaker

SpiNaker: Spimming Neural Network Architecture는 맨체스터 대학교 APT(Advanced Processor Technologies Research Group)에서 스티브 퍼버가 설계한 대규모 병렬, 다핵심 슈퍼컴퓨터 아키텍처다.[45]2019년 구축된 ARM9 프로세서(특히 ARM968)는 5만7600개로 구성됐으며, 각각 코어 18개와 모바일 DDR SDRAM 128MB로 총 103만6800개, RAM 7TB가 넘는다.[46]이 컴퓨팅 플랫폼은 급증하는 신경 네트워크를 기반으로 하며, 인간의 뇌를 시뮬레이션하는 데 유용하다(Human Brain Project 참조).[47][48][49][50][51][52][53][54][55]

요약

발전 연대기
연도 대학교 프로토타입 연도 커머셜 컴퓨터
1948 맨체스터 마크 1로 진화한 맨체스터 베이비 1951 페란티 마크 1
1953 트랜지스터 컴퓨터 1956 메트로빅 950
1954 맨체스터 마크 2세 "메그" 1957 페란티 머큐리
1959 뮤즈 1962 페란티 아틀라스, 타이탄
1974 MU5 1974 ICL 2900 시리즈

참조

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메모들

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