IBM Calculator Naval Ordnance Research

Sursă originală: http://www.columbia.edu/cu/computinghistory/norc.html

Frank da Cruz

Fotografie

Faith Lillibridge la consola NORC: etajul 5, Universitatea Columbia Watson Lab, 612 West 115th Street NYC, 1954.

Dedicare ] [ Galerie ] [ Referințe ]

IBM Naval Ordnance Research Calculator (NORC) a fost primul supercomputer ( 1 ) și cel mai puternic calculator pe pământ de la 1954 până la aproximativ 1963, și a rămas în funcțiune până la 1968. Construit între 1950 și 1954 de la Universitatea Columbia Watson Scientific Computing Laboratory „s 612 LocațiaWest 115th Street , specificațiile NORC au inclus [ 4,9 ]:

  • Zecimal întreg și notație și operațiune în virgulă mobilă.
  • Dimensiunea cuvântului: 16 cifre zecimale + verificați cifra (64 + 2 biți).
  • 64 instrucțiuni cu trei adrese.
  • Ceas: 1 μsec.
  • 15.000 de operațiuni pe secundă, cu verificare automată a erorilor.
  • Două registre universale, câte un milion de cifre pe secundă.
  • Trei registre de adrese / indici.
  • Adăugați timp: 15 μsec. Multiplicare: 31 μsec. Împărțiți: 227 μsec.
  • Memorie CRT cu acces la întâmplare: 3600 de cuvinte, acces 8 ms, furnizate de 264 de CRT-uri de tip Williams
  • Banda magnetică: 8 unități, 4 piste, 510 caractere / inch, 71,500 de caractere / sec.
  • Imprimante: 2 unități, 120 caractere / linie, 150 linii / minut.
  • Convertor de card / bandă offline.
  • Consola de control: Afișarea zecimală a conținutului registrului, comenzile manuale, luminile de stare.
  • Componente swappable ( unități pluggable ).
  • Cost: aproximativ 2,5 milioane dolari (1950 de dolari).
  • Profit IBM: 1,00 $ [ 40 ].

Memoria CRT a fost transformată într-o memorie de bază de ferită de 20.000 de cuvinte într-un proiect contractat cu Daystrom Instrument în 1958 pentru livrare la jumătatea anului 1959 și livrat efectiv în martie 1960. Conform rapoartelor de atunci, NORC are 2000 cuvintele memorate ale lui Williams, nu 3600, caz în care upgrade-ul a reprezentat o creștere de zece ori a capacității și “reducerea întreruperilor de întreținere și a erorilor cauzate de noua memorie … a compensat aproximativ o oră suplimentară de timp util din fiecare 24 “[ 115,116 ].

“Fiabilitatea a fost un obiectiv extrem de important al echipei NORC, începând cu proiectarea și construcția inițială a mașinii și continuând pe parcursul vieții sale operaționale. Longevitatea NORC (14 ani) atestă succesul acestui efort” [ 61 ]. “În ciuda gradului său de complexitate ridicat, 92% din timpul [NORC] a fost cheltuit productiv la 15.000 operațiuni pe secundă – o fiabilitate invidie a multor mașini ulterioare. “

“Un personal de aproape 60 de persoane a fost nevoit să asambleze [NORC] de la componente fabricate de IBM și de diverși subcontractori mici din zona New York, inclusiv unul din Paterson, NJ, care a angajat gospodinele, cu jumătate de normă, 40 ]. Între timp, “Mike the Expediter” (MJ Plum) ar face plăți zilnice către Cortland și Canal Streets pentru părți [ 59 ]. Watson Lab [ 9,61 ]:

Inginer responsabil:Byron Havens
Asistent Lider de Proiect:WJ Deerhake (CU Adj Asst Prof EE)
Design logic și control:  Ken dulgher
Circuit Design:CR-uri
Design mecanic:Robert Schubert
Programare:Joachim Jeenel

“Deși NORC a fost o mașină unică de tip cost-no-obiect, și în afara mainstream-ului dezvoltării computerelor, influența sa asupra altor computere a fost resimțită de mulți ani. În timp ce era în construcție, inginerii construi 701 nu numai că a folosit circuitul de întârziere microsecundă, dar a beneficiat de asemenea de lucrarea lui Deerhake în depășirea dificultăților întâmpinate în depozitarea electrostatică – pe care și 701 le-a folosit. [ 9 ] NORC a inclus, de asemenea, primul canal de intrare-ieșire, care a sincronizat fluxul de date către și în afara computerului în timp ce calculul era în desfășurare, eliberând procesorul central al acelei sarcini, concept adoptat rapid în întreaga industrie.

Iată o altă viziune. Această fotografie a fost publicată în IBM Business Machines , 23 decembrie 1954 [ 58 ]; Byron Havens este pe dreapta. Copia prezentată aici (precum imaginea din partea de sus) este scanată dintr-un original 8×10 lucios din kitul de presă al IBM, contribuit de Ken Schreiner, inginer șef de proiectare logică și control în cadrul proiectului NORC.

Fotografie


(Maximizați browserul să se amplifice)

Din coloana lui JAN Lee în ediția a 50-a aniversare a IEEE Computer :Centrul naval de arme de suprafata de la Dahlgren, Virginia, a fost locul primar al calculatoarelor navale americane, incepand cu instalarea din 1948 a lui Mark II de catre Howard Aiken, urmata de Mark III in 1951. Urmatoarea masina a centrului, Calculatorul Naval Ordnance Research (NORC ), a fost construit la laboratorul Watson Scientific Computing, sub îndrumarea lui Wallace Eckert. Inițial, NORC fusese programată pentru a fi livrată la facilitatea navală de la White Oak din apropiere de Washington, DC, dar Marina a redirecționat-o către echipajul experimentat de la Dahlgren. Fizicianul Edward Teller încearcă să îl redirecționeze către laboratorul național Lawrence Livermore, argumentând că calculele nucleare ale laboratorului erau mai importante decât calculele balistice ale lui Dahlgren. Marina a câștigat, iar NORC a fost dedicată la Dahlgren la 2 decembrie 1954. John von Neumann,

(De fapt dedicarea a avut loc la Watson Lab; NORC nu a fost mutat la Dahlgren pana in vara anului 1955 [ 4 ].)

NORC DEDICATION

(Foto contribuit de Herb Grosch – Maximizați browserul dvs. pentru a mări)

La dedicarea NORC la Watson Lab, 2 decembrie 1954: președintele IBM Thomas J. Watson , contraamiralul EA Solomons (biroul executiv, secretarul marinei), Jeannette Watson (doamna Watson Senior), profesorul Columbia Wallace Eckert , John von Neumann , Căpitanul CK Bergin (director, cercetare și dezvoltare, Biroul de ordine, Departamentul Marinei), contraamiralul CG Warfield (biroul executiv, secretarul marinei) [ 9,59,61 ]:

Amiralul Solomons fusese căpitanul distrugătorului USS Morris, care se afla în bătăliile de la Coral Sea și Midway și a fost în cele din urmă stricat de un atac Kamikaze de pe Okinawa. Nu a fost prezentat, dar , de asemenea prezent: viitorul președinte IBM Thomas J. Watson Junior, viceamiralul LT Du Bose (care a comandat crucișătorul greu USS Portland în bătălia de la Midway), presedintele Columbia Grayson Kirk , alți președinți de universități, Columbia lui Ben Woodși Hilleth Thomas , numeroși oficiali IBM, ingineri NORC ai Watson Lab, alți 200 de “lideri științifici, de afaceri și militari”. NORC însuși, care a calculat π la 3000 de cifre pentru această ocazie [ 9,58 ], se află în fundal.

NORC a fost o mașină cu trei adrese (“multiplicați A ori B și stocați rezultatul în C”). A fost programat direct în limbajul mașinii; asamblorii au venit mai târziu. Ken King (apoi un student Watson, adică student la Columbia de la Watson Lab) a programat demo-ul și a corectat înregistrarea după cum urmează: “Am calculat π și e (baza logaritmilor naturali) la 1.000.000 de locuri la dedicarea Norc John von Neumann a vrut să confirme că cifrele au fost aleatoare. ”  [ 65 ]

Ken Schreiner [ 61 ] reamintește: “Oaspeții majori onorați au sosit dimineața și atunci fotografiile” VIP-urilor “au fost luate în limitele instalării NORC. Alții (restul celor 200 de persoane) au venit pe primul loc la prânzul de la Clubul Facultăților pentru bărbați [pe strada West 117th, în partea opusă a campusului) … John von Neumann a fost speakerul prezentat. În orele care au urmat prânzului, oaspeții s-au strecurat în camera NORC, vizionând mașină, recepționarea de demonstrații și obținerea de răspunsuri la întrebări. Întrucât totul a fost întins în timp, nu cred că au existat blocaje de trafic “. (În 1954, Columbia avea cluburi distincte pentru bărbați și femei, acum există doar un club de facultate).


Wallace Eckert , Frank Diehl Fackenthal , Robert J. Oppenheimer , Thomas J. Watson, Sr. , vicepreședintele Columbiei George Pegram , John von Neumann și II Rabi, la recepția NORC la Clubul Facultăților pentru bărbați, 2 decembrie , 1954. Photo courtesy Herb Grosch (faceți clic pe imaginea de rezoluție înaltă).

Ken King reamintește [ 65 ] că în cele șase luni dintre terminarea NORC și livrarea sa către Marina, “Dan Tycho și eu, ca studenți în teze ale lui LH Thomas, au calculat funcțiile de undă ale atomului Helium pe Norc (Ph.D. Dan Tycho Aceasta a fost făcută sub rubrica testării mașinii. ” Desigur, profesorul Eckert a avut, de asemenea, acces la mașină și la folosit pentru a rezolva problema poziției lunii prin calcularea efemeridelor direct de la ecuațiile lui Brown . Sarcina a fost imensă, implicând aproximativ 1.650 de termeni trigonometrici, mulți dintre ei cu coeficienți variabili, totuși acuratețea rezultatelor a fost atât de bună încât în ​​1965 a putut să demonstreze corect că a existat o concentrație de masă în apropierea suprafeței lunare (sursa: O ‘).

În 1958, Eckert a spus despre NORC: “Un calcul care implică un miliard de operațiuni aritmetice pe un număr mare poate fi finalizat pe Norc în aproximativ o zi, totuși calculatoarele mai puternice sunt prevăzute să răspundă cerințelor tot mai mari ale științei și tehnologiei, soluționarea unei probleme mari generează probleme și mai mari. ” [ 81 ].

NORC FOTOGALERIE

Șase fotografii de la kit-ul de presă IBM NORC din decembrie 1954, plus decupaje de ziare și un program, contribuit de Ken Schreiner, plus alte câteva imagini. Potrivit profesorului Eckert, “majoritatea fotografiilor au fost luate de domnul AW Hummers” [ 64 ]. Este de remarcat utilizarea de către IBM a cuvântului “computer” în fotografiile sale; aceasta ar putea fi prima dată când IBM a folosit acest termen (mai degrabă decât “calculator automat” sau “mașină de procesare a datelor”) pentru a desemna un dispozitiv de calcul cu program stocat. Faceți clic pe o imagine pentru a mări. Imaginile de dimensiune completă ocupă 100% din lățimea browserului, deci dacă maximizați fereastra browserului dvs., veți obține o imagine pe ecran complet.

 Fotografie IBM Caption
Calculatorul Naval Ordnance Research, construit de International Business Machines Corporation pentru US Navy, este cel mai puternic calculator existent. Această fotografie prezintă unitatea logică și aritmetică NORC (dreapta), consola (centrala), unitățile cu bandă magnetică (stânga, spate), panoul indicator (spate) și imprimanta (stânga, foaier).
NORC … cel mai puternic computer electronic de mari dimensiuni produs vreodată. A fost construită la laboratorul Watson Scientific Computing, operat de Universitatea Columbia. În această fotografie sunt afișate consola (centrul), unitatea logică și aritmetică (spate), panoul indicator (stânga, spate), imprimantele și unitățile de bandă (extremă stânga și dreapta).
Această vizualizare … arată, în prim-plan, unul dintre cele două imprimante utilizate în instalare. Fiecare poate tipări la o rată de 18.000 de caractere pe minut. Imprimantele, care înregistrează datele fără a întrerupe calculul, oferă operatorului și matematicienului o imagine completă a progresului problemei și furnizează o înregistrare permanentă a rezultatelor pentru studiul ulterior. … Un singur operator … poate porni și opri mașina și poate modifica programul de instrucțiuni în timpul calculelor.
Se afișează aici consola de control a NORC. Comutatoarele pot fi utilizate pentru pornirea și oprirea mașinii și pentru modificarea programului scris.În cazul funcționării normale, calculatorul continuă automat în conformitate cu instrucțiunile, înregistrate pe bandă magnetică, fără control de către operatorul. Orice număr sau instrucțiune din calculator poate fi afișat pe fețele tuburilor cu catod, la stânga. Porțiuni selectate ale programului pot fi examinate și cu încetinitorul prin acest afișaj.
Secțiunea complet logică și aritmetică electronică a NORC este compusă din tuburi vidate, rezistoare, condensatoare și redresoare de cristal aranjate în circuite. Aceste circuite execută operații aritmetice și alte operații logice și controlează toate părțile mașinii. Responsabil de viteza extraordinară a NORC, acest circuit este punctul culminant al muncii continue a oamenilor de știință și a inginerilor în valorificarea vitezei electronului la calcul.
Instrucțiunile de utilizare și datele programului sunt citite în NORC de la unitățile de bandă magnetică ultra-rapidă prezentate aici. Mai mult de cinci ori mai rapid decât cele mai rapide unități de bandă magnetică utilizate în prezent , fiecare dintre cele opt dintre aceste unități poate citi și scrie mai mult de 70.000 de cifre pe secundă, o viteză echivalentă cu cea a 14.000 de dactilografe. În plus față de utilizarea lor pentru intrare și ieșire, casetele stochează, de asemenea, rezultate intermediare în timpul calculelor.
 Alte imagini Descriere
Planul NORC, camera 501 Watson Laboratory, Universitatea Columbia, 612 West 115th Street , New York City [ 64 ].
Banca de memorie NORC, care se află în spatele unității aritmetice și logice și, prin urmare, nu se vede. 3600 cuvinte de memorie de 66 biți în 264 de tuburi cu catod. Fiecare cuvânt reprezintă 16 cifre zecimale și include doi biți de verificare. Fiecare tub are locații de 900 biți; patru seturi de 66 de tuburi sunt folosite în memoria completă de 3600 de cuvinte. Patru tuburi sunt ambalate împreună într-un sertar modular din metal. Fotografie și informații de la [ 64 ].
Mașinile Tape-to-Card și Card-to-Tape NORC. NORC nu avea cititor de carduri sau pumn; singurul său dispozitiv de intrare a fost bandă, iar ieșirea era doar pentru banda și imprimanta. “Omul nu-i place să citească pete invizibile codificate, ambalate la 500 de centimetri, pe o bandă de un sfert de mile.” Masina CTC (Card-Tape-Card) convertește de la carduri la bandă și invers, permițând NORC să interfereze cu pumnii cheie, sortare, collators și așa mai departe. Fotografie și informații de la [ 64 ].
Aproape de unitatea aritmetică-logică a NORC, de la referința 2 de mai jos.
New York Herald Tribune foto și articole, 1-3 decembrie 1954.
Programul de dedicație al NORC, 2 decembrie 1954.
1954 Revista IBM a NORC în acțiune la Watson Lab (offsite).
NORC la US Naval Proving Ground, Dahlgren, Virginia, aproximativ 1957, de la Referința 5 de mai jos. Consola operator necunoscut; centru: Mary Louise McKee, dreapta: Dave Eliezer (Director adjunct al departamentului de programare). Dna McKee a fost unul dintre primii programatori NORC;ea povestește timpul în care a scris o rutină pentru a întocmi un salut în limba rusă cu privire la CRT, doar pentru ca vizitatorul militar sovietic să încerce să corecteze ortografia luând o garnitură la tub. CLICK AICI pentru o altă versiune a aceleiași fotografii dintr-o broșură “Cariere în matematică”, Departamentul de Matematică, Universitatea de Stat din Louisiana.
O versiune cu rezoluție mai mare a fotografiei anterioare, cu etichete și o legendă.
Un desen animat Happy Birthday de la magazinul NORC din Dahlgren, de Jack S. Darling.
IBM NORC NWL Digital Logic Unit, din proprietatea comandantului US Navy Glen Allen Snell.
Închiderea uneia dintre tuburile de la unitatea logică digitală. Plăcuța de identificare identifică Contractul marinei în care NORC a fost construit ca NORD 11866 și identifică unitatea ca 53A.
O altă unitate de logică digitală NORC, acest tip 46A, a fost prezentată Emma Payne McCall din Dahlgren la un moment dat în mandatul ei, care a cuprins între anii 1950 și 1970, prezentat de nepotul ei, Gerhard S. Schoenthal, cu o schiță biografică a lui bunica de catre mama sa Rosemary: “Emma Payne McCall, mama mea, a plecat sa lucreze la Laboratorul de arme navale americane la inceputul anilor 1950. În acel moment erau foarte puține femei în alte funcții decât cele clerice … “

:Notă

  1. Primul supercomputer în sensul că acesta a fost primul al cărui scop declarat era să depășească toate celelalte computere și că a existat un număr semnificativ de alte computere care să depășească (astfel, nu s-ar fi numit ENIAC sau ASCCun supercomputer); în cuvintele lui Eckert, “Scopul a fost de a încorpora în acest calculator” unu-de-un fel “cele mai avansate dezvoltări pentru a produce un calculator deosebit de potrivit pentru rezolvarea problemelor complexe mari. În acest scop nu a fost scos nici un efort pentru a asigura o viteză extrem de mare, o fiabilitate mare și o simplă funcționare “. Von Neumann a numit-o “cea mai avansată mașină care este posibilă în stadiul actual al tehnicii”. Nu a fost depășită până la apariția CDC 6600 a lui Seymour Cray în 1964, care este uneori citată și ca “primul supercomputer”, dar la 10 ani după NORC. Cu toate acestea, este adevărat că termenul “supercomputer” nu a fost inventat până la câțiva ani după NORC, cel mai probabil pentru Atlasul Ferranti sau CDC 6600. Cu toate acestea,]). Un altul [ 40 ] solicită SSEC (proiectat și la Watson Lab) primul supercomputer.

Potrivit arhivei istorice IBM , “faima NORC a fost extinsă literalmente din această lume când astronomul Dr. Paul Herget, Director al Observatorului din Cincinnati, aranjat să numească un asteroid descoperit în 1953 pentru calculator. (Asteroidul Norc se învârte în jurul Soarelui o dată la fiecare 5,6 ani într-o orbită între Marte și Jupiter.) Sub conducerea lui Dr. Herget și sponsorizarea Oficiului de Cercetare Navală și a Fundației Naționale de Științe, NORC de la pământ a fost folosit pentru a calcula orbite ale corpurilor cerești, inclusiv cea mai precisă orbită a Pământului pentru perioada 1920-2000. In discutarea uneia dintre realizarile NORC in mai 1956, dr. Herget a spus: “Am folosit noua ore de functionare si am finalizat mai multe calcule decat au fost facute vreodata la un moment dat in istoria astronomiei”.

REFERINȚE

  1. Eckert, Wallace J și Rebecca Jones ( PHOTO ), mai rapid, mai rapid: o descriere simplă a unui calculator electronic gigantic și a problemelor pe care le rezolvă , McGraw-Hill, New York, 1955 ( TITLE PAGE ); 160 p. Illus. 24 cm. Rebecca (Becky) Jones, un asociat în astronomie, a fost asistentul dr. Eckert Watson Lab și, printre altele , vrăjitorul calculatorului Friden , astfel un “calculator” în sine [ 57 ].
  2. von Neumann, John, “NORC și probleme în computerele de mare viteză”, Analele IEEE ale istoriei computerelor vol.3 nr.3 (iulie-septembrie 1981), pag.274-279.
  3. NORC , International Business Machines Corporation, 590 Madison Avenue, New York 22, NY (1954): Formularul 52-64444-0-20-12-54.
  4. Cărțile Bashe [ 4 ] și Pugh [ 40 ].
  5. Cartea Grosch [ 57 ].
  6. US Navy Proving Ground, Manual de programare și codificare NORC (1955), 58pp.
  7. US Naval Proving Ground, Laborator de analiză și analiză , Dahlgren, Virginia, aprox. 1957.
  8. Digital Computer Newsletter, Oficiul de Cercetare Naval, Divizia de Științe Matematice, Vol.10, No.4, October 1958 [ 115 ].
  9. Supliment explicativ la Ephemerismul Astronomic și la Almanahul Nautic , pregătit în comun de către Birourile Almanacelor Nautice ale Regatului Unit și ale Statelor Unite ale Americii: Oficiul Almanacului Nautic HM prin Ordinul Comisiei Lorzilor al Amiralității, Londra, Biroul de Stat al Maiestății Sale (1961 ).

Linkuri (toate valabile începând cu data de 25 octombrie 2013):

Ultima actualizare: 12 februarie 2019


Frank da Cruz / fdc@columbia.edu / Istoria calculatoarelor din Universitatea Columbia