Z1(컴퓨터)

Z1 (computer)
베를린 독일 공과대학 Z1의 복제품
Z1 내부 보기

Z1은 1936년부터 1937년까지 콘래드 주세가 설계한 모터 구동식 기계식 컴퓨터였는데, 그는 1936년부터 1938년까지 부모님의 집에 이 컴퓨터를 만들었다.[1][2] 그것은 제한된 프로그래밍 가능성과 펀치 셀룰로이드 필름의 지시사항을 읽는 2진법 전기 구동식 기계 계산기였다.

'Z1'은 부울 로직과 이진 부동 소수점 숫자를 사용한 세계 최초의 자유 프로그래밍 가능한 컴퓨터였지만, 작동에는 신빙성이 없었다.[3][4] 그것은 1938년에 완성되었고 완전히 개인 자금으로 자금을 조달했다. 이 컴퓨터는 제2차 세계대전 중 1943년 12월 베를린의 폭격으로 모든 건설 계획과 함께 파괴되었다.

Z1은 Zuse가 디자인한 일련의 컴퓨터들 중 첫 번째였다. 원래 이름은 VersuchsModell 1(Experiment Model 1)의 "V1"이었다. 2차 세계대전 이후 로버트 러세르가 설계한 날아다니는 폭탄과 차별화하기 위해 'Z1'로 개칭했다.[5] Z2와 Z3은 Z1과 많은 동일한 아이디어에 근거한 후속 조치였다.

디자인

평면 슬라이딩 로드 메커니즘을 이용한 이진 스위칭 요소에 대한 주세의 1936년 5월 특허 도표. Z1은 그런 요소들에 기초하고 있었다.

Z1은 제어 장치, 메모리, 마이크로 시퀀스, 부동 소수점 논리, 입출력 장치 등 현대 컴퓨터의 거의 모든 부분을 포함하고 있었다. Z1은 펀치된 테이프와 펀치된 테이프 리더를 통해 자유롭게 프로그래밍할 수 있었다.[6] 주먹으로 친 테이프 리더, 기계 전체를 감독하는 컨트롤 유닛과 지시의 실행, 산술 단위, 입출력 장치 사이에 분명한 분리가 있었다. 입력 테이프 유닛은 35mm 필름의 천공을 판독한다.[7]

Z1은 22비트 부동소수 값 첨가와 감산기로, 곱하기(반복적인 추가)와 나누기(반복적인 소산)와 같은 보다 복잡한 연산을 가능하게 하는 일부 제어 논리를 가지고 있었다. Z1의 명령 집합에는 9개의 지침이 있었고, 명령당 1에서 20 사이클이 걸렸다.

Z1에는 64단어의 부동소수 메모리가 있어 각 메모리의 단어를 컨트롤 유닛에서 읽고 쓸 수 있었다. 기계식 메모리 유닛은 설계상 독특했으며 1936년 콘래드 주세(Konrad Zuse)에 의해 특허를 받았다. 이 기계는 펀치된 테이프 리더로부터 읽는 동안만 지시를 실행할 수 있었기 때문에 프로그램 자체는 사전에 내장 메모리에 전부 로딩되지 않았다.

입력과 출력은 십진수로, 십진수 지수와 단위는 이들을 이진수로 변환하기 위한 특별한 기계를 가지고 있었다. 입력 및 출력 지침은 부동 소수점 번호로 읽거나 기록될 것이다. 그 프로그램 테이프는 35mm 필름이었고, 지시사항은 펀치 구멍으로 암호화되어 있었다.

건설

"Z1은 무게 1톤 정도의 기계였는데, 2만여 개의 부품으로 구성되어 있었다. 그것은 이진 부동 소수점 번호와 이진 스위칭 시스템을 기반으로 한 프로그램 가능한 컴퓨터였다. 그것은 완전히 얇은 금속 시트로 구성되어 있었는데, 주세와 그의 친구들이 조각소(gigsaw)를 이용해 생산했다."[8] "[data] 입력 장치는 키보드였다...Z1의 프로그램(Zuse는 이들을 레첸플레네라고 부른다, 컴퓨팅 계획)은 8비트 코드로 펀치 테이프에 저장되었다."[8]

Z1의 건설은 민간 자금으로 이루어졌다. Zuse는 그의 부모님, 그의 여동생 Liselotte, AV 동기(cf)의 일부 학생들로부터 돈을 받았다. 헬무트 슈라이어)와 커트 판케(베를린의 계산기계 제조업체)는 그렇게 하도록 했다.

Zuse는 그의 부모님의 아파트에 Z1을 건설했다. 사실, 그는 그의 건축을 위해 거실을 사용하는 것이 허락되었다. 1936년 주세는 Z1을 건설하기 위해 비행기 건설 일을 그만두었다.

Zuse는 Z1을 건설하기 위해 "박막 금속 스트립"과 아마도 "금속 실린더" 또는 유리판을 사용했다고 한다. 그 안에는 아마 상업용 계전기가 없었을 것이다(Z3는 몇 개의 전화 계전기를 사용했다고는 하지만). 유일한 전기 장치는 기계에 1Hz(초당 사이클)의 클럭 주파수를 주는 전기 모터였다.

'메모리는 구멍 뚫린 금속과 작은 핀의 얇은 조각으로 만들어졌고, 릴레이보다 빠르고, 작고, 더 신뢰할 수 있는 것으로 증명되었다. Z2는 Z1의 기계적 메모리를 사용했지만 릴레이 기반 산수를 사용했다. Z3는 실험적으로 전적으로 릴레이로 제작되었다. Z4는 상용 컴퓨터의 첫 시도였으며, 릴레이 처리를 통해 보다 빠르고 경제적인 기계식 슬롯 금속 스트립 메모리로 되돌아갔지만, 전쟁은 Z4 개발을 중단시켰다.'[9]

기계 부품에 대한 내외부 스트레스로 인한 동기화 불량으로 인해 Z1은 작동에 있어서 매우 신뢰할 수 없었다.

재건

Z1 재구성

원래의 Z1은 1943년 연합군의 공습으로 파괴되었지만, 1980년대에 Zuse는 기계를 다시 세우기로 결정했다. Z1 재건의 첫 스케치는 1984년에 그려졌다. 그는 (두 명의 공대생의 도움으로) Z1의 수천 가지 요소들을 다시 만들었고, 1989년에 기기 재조립을 끝냈다. 재건된 Z1(사진)은 베를린의 독일 공과대학 박물관에 전시되어 있다.[10][11]

인용문

베를린의 교통 기술 박물관에 이 모델의 복제품이 있다. 당시에는 잘 작동하지 않았고, 그런 점에서 복제본이 매우 신뢰할 수 있다. 또한 잘 작동하지 않는다.[12]

— Konrad Zuse

참고 항목

참조

  1. ^ Bauer, Friedrich L. (2009-11-05). Origins and Foundations of Computing: In Cooperation with Heinz Nixdorf MuseumsForum. Springer Science & Business Media. p. 78. ISBN 9783642029929.
  2. ^ Zuse, Konrad (1976). The Plankalkül. GMD. p. 21.
  3. ^ Priestley, Mark (2011). A Science of Operations: Machines, Logic and the Invention of Programming. Springer. ISBN 978-1-84882-554-3.
  4. ^ Rojas, Raúl (Spring 2006). "The Zuse Computers". RESURRECTION the Bulletin of the Computer Conservation Society (37). ISSN 0958-7403.
  5. ^ 오비투리 : 콘라드 주즈 - 사람들 - 뉴스 - 독립군
  6. ^ Rojas, R (1997). "Konrad Zuse's Legacy: The Architecture of the Z1 and Z3" (PDF). IEEE Annals of the History of Computing. 19 (2): 5–15. doi:10.1109/85.586067.
  7. ^ "컴퓨터의 역사" G. A. 어스키네, CERN, 제네바, 스위스
  8. ^ a b Konrad Zuse - 최초의 릴레이 컴퓨터, History of Computers 기사
  9. ^ 누가 최초의 컴퓨터를 만들었는가, 크리스 말콤, 2000년
  10. ^ "Reconstruction of the Z1 Computer Raúl Rojas". dcis.inf.fu-berlin.de.
  11. ^ Rojas, Raul (7 June 2014). "The Z1: Architecture and Algorithms of Konrad Zuse's First Computer". arXiv:1406.1886 [cs.AR].
  12. ^ 한스 디터 헬리지: Geschichten der Informatik - Visionen, Paradigmen, Leitmotive. 스프링거-베를라크 베를린 하이델베르크 2004. ISBN 3-540-00217-0. 페이지 36.

추가 읽기

  • Zuse, Konrad (1993). The Computer - My Life. Springer-Verlag. ISBN 978-3-540-56453-9.
  • Rojas, Raul (2016-03-08). "The Design Principles of Konrad Zuse's Mechanical Computers". arXiv:1603.02396 [cs.OH]. 종이는 Zuse Z1의 설계 원리를 설명한다.

외부 링크