アペックス

APE (X)C、または All Purpose Electronic (X) Computer シリーズは、1950年代初頭にロンドンのバークベック・カレッジのアンドリュー・ドナルド・ブースによって設計されました。APE(X)Cシリーズに関する彼の研究は、英国レイヨン研究協会によって後援されました。^{[1] [2]}命名規則は少し不明瞭ですが、最初のモデルはBRRAに属していたようです。^[3]ブースによると、XはX社を表していました。^[4]

このシリーズの 1 つは APE(​​X)C ( All Purpose Electronic X-Ray Computer)としても知られ、バークベックに設置されていました。

1943年以降、ブースはX線回折データを用いた結晶構造の決定に取り組み始めた。計算は非常に面倒で、プロセスを自動化する動機は十分にあった。彼は回折パターンの逆間隔を計算するアナログコンピュータを開発した。^[5]

1947年、彼は共同研究者で将来の配偶者となるキャスリーン・ブリッテンとともに、当時コンピューター研究の最先端を走っていた フォン・ノイマンのチームで数か月を過ごした。

ブースは1940年代後半（1947-1948年）に電気機械式コンピュータARC（自動リレーコンピュータ）を設計しました。^[6]その後、彼らはSEC（シンプルエレクトロニックコンピュータ、1948-1949年頃に設計）という実験的な電子コンピュータを構築し、最終的にAPE（X）C（汎用電子コンピュータ）シリーズを構築しました。^{[7] [8] [9]}

コンピュータはキャスリーンによってプログラムされた。^[7]

APE(X)C シリーズには次のマシンが含まれていました。

• APE(X)C：バークベック・カレッジ、ロンドン、1952年5月に初運用^[7] 、 1953年末に使用可能^[10]
• APE(N)C :オスロ数学機械委員会(「N」はおそらく「ノルウェー」の略)、 NUSSEとしても知られる
• APE(H)C :ブリティッシュ・タビュレーティング・マシン・カンパニー（「H」が何の略かは不明。おそらく「ホレリス」の略。同社はホレリス・ユニットの記録機器を販売していたため）
• APE(R)C :英国レイヨン研究協会（「R」は「レイヨン」の略^[2]）、1952年6月に使用可能^[10]
• UCC：ロンドン大学ユニバーシティ・カレッジ（1956年1月頃）^[11]
• MACまたはMAGIC（磁気自動計算機）：「Wharf Engineering Laboratoriesによって構築」（1955年2月）^[11]
• HEC (ホレリス電子計算機)は、ブリティッシュ・タビュレーティング・マシン・カンパニー (後にインターナショナル・コンピューターズ・アンド・タビュレーターズ(ICT)、その後インターナショナル・コンピューターズ・リミテッド(ICL) となる) が製造した商用機で、いくつかのモデルが販売され、後に ICT200 シリーズとして知られるようになった。派生型としてHEC 1、HEC 2、HEC 2Mがあったと思われる。M は「市場性のある」という意味で、科学的な顧客ではなく商業的な顧客向けの機械であることを示している。また、HEC 4 (1955 年以前) もあった。

これらのマシンは、HEC (およびおそらく MAC) を除いて、それぞれ 1 台ずつしか製造されませんでした。HEC は例外で、当時としてはかなり大量に、約 150 台が商用マシンとして製造されました。これらは設計が類似していますが、主に I/O 機器にさまざまな小さな違いがあります。APEHC はパンチ カードマシンでしたが、APEXC、APERC、および APENC はテレタイパー(キーボードとプリンター、および紙テープリーダーとパンチャー) でした。また、UCC は他のマシンの 1k ワードではなく 8k ワードのストレージを備えており、MAC では多くの真空管の代わりにゲルマニウム ダイオードが使用されていました。

1951年3月、ブリティッシュ・タビュレーティング・マシン社（BTM）はアンドリュー・ブースの工房にチームを派遣した。彼らはブースの設計を使用して、1951年末までにホレリス電子計算機1（HEC 1）を作成した。この計算機は、アンドリュー・ブースの回路を直接コピーしたもので、入出力インターフェースが追加されていた。HEC 2は、HEC 1の金属ケースをよりスマートにしたもので、1953年のビジネス効率展示会のために作られた。HEC 2の若干の改良版がHEC2Mとして販売され、8台が販売された。HEC2Mの後継はHEC4で、1950年代後半には約100台のHEC4が販売された。^[12]

HEC は標準のパンチ カードを使用していました。HEC 4 にはプリンターもあり、APEXC にはない いくつかの命令 (除算など) とレジスタを備えていました。

APEXC シリーズ用のエミュレーターがMESSによって開発されました。その機能については次のように説明されています。

APEXC は信じられないほどシンプルなマシンです。

命令およびデータ ワードは常に 32 ビット長です。プロセッサは、2 の補数表現による整数演算を使用します。アドレスは 10 ビット長です。APEXC には、 32 ビットのアキュムレータと 32 ビットのデータ レジスタ (32 ビットのアキュムレータとともに、64 ビットのシフト命令を実装し、乗算の 64 ビットの結果を保持するために使用) を除いて、RAM はありません。命令とデータは 2 つの磁気ドラムに格納され、合計 32 個の円形磁気トラック (32 ワード) になります。回転速度は 3750 rpm (1 秒あたり 62.5 回転) であるため、プログラム実行速度は、プログラム命令とデータが連続していない場合、理論上の最大値 1 kIPS から 100IPS 未満まで低下する可能性があります。今日では、ポケット電卓の方が速いと言う人が多くいます。 奇妙な点の 1 つに、プログラム カウンタ
がありません。各マシン命令には、次の命令のアドレスが含まれています。この設計は奇妙に聞こえるかもしれませんが、このシリンダベースのメモリで最適なパフォーマンスを実現する唯一の方法です。 マシン コードは、加算、減算、乗算、ロード (3 つのバリアント)、ストア (2 つのバリアント)、条件分岐、右算術ビット シフト、右ビット回転、パンチ カード入力、パンチ カード出力、マシン停止、バンク切り替え (APEXC では、ストレージが 1024 ワードしかなく、アドレスが 10 ビット長であるため、バンク切り替えは使用されません) の 15 個の命令のみで構成されています。いわゆるベクター モードにより、32 個の連続するメモリ位置で同じ操作を 32 回繰り返すことができます。ビット単位の and/or/xor および除算がないことに注意してください。また、間接アドレッシング モードがないことに留意してください。オペコードの動的変更が、これをシミュレートする唯一の方法です。 もう 1 つの奇妙な点は、メモリ バスとALUが 1 ビット幅であることです。 64 kHzのビット クロックと 2 kHz のワード クロック があり、各ワード メモリと算術演算は 32 の 1 ビット メモリと算術演算に分解されます。これには 32 ビット サイクルが必要で、合計 1 ワード サイクルです。 プロセッサはかなり効率的です。ほとんどの命令は、ストア、シフト、乗算を除いて、2 ワード サイクル (フェッチに 1、オペランドの読み取りと実行に 1) しかかかりません。APEXC CPU はRISCとして適格です。他に適切なワードはありません。 読み取り専用メモリ(ROM) がないため、ブートストラップ ローダーやデフォルトのスタートアップ プログラムがまったくないことに注意してください。サブルーチンライブラリはありましたが、APEXC 用に作成されたエグゼクティブやオペレーティング システムはないと考えられています。



一般的な算術、I/O、デバッグ タスク用の一種のマシンです。
マシンの操作は通常、コントロール パネルから行います。コントロール パネルでは、中央処理装置の起動、停止、再開、および CPU が停止しているときのレジスタとメモリの変更を行うことができます。マシンを起動するときは、実行するプログラムの最初の命令のアドレスをコントロール パネルに入力し、実行スイッチを押す必要があります。ほとんどのプログラムは停止命令で終了し、これにより、オペレーターはマシンの状態をチェックし、場合によっては事後デバッグ手順を実行し (コアダンプルーチンについては APEXC プログラミング ブックに記載されています)、別のプログラムのアドレスを入力して実行することができます。

2 つの I/O デバイスがサポートされていました。紙テープ リーダーと紙テープ パンチャーです。パンチャーの出力は、必要に応じてプリンター (「テレタイパー」) ユニットに送ることができます。プリンターの出力はエミュレートされ、画面に表示されます。テープ入力は、APEXC によってコンピューターで生成されるか、特別な 32 キー キーボードで手動で入力されます (各テープ行には 5 つのデータ ホール (<-> ビット) があり、32 の異なる値が作成されます)。^[13]

• アンドリュー D. ブース 技術開発: APE(​​X).C. の開発 (自動計算機械)、数学表およびその他の計算補助 (MTAC) 第 8 巻、第 46 号、1954 年 4 月