ベンディックス G-15

ベンディックス G-15

マーケティングパンフレットに掲載されたG15
開発者	ハリー・ハスキー
メーカー	ベンディックスコーポレーション
タイプ	コンピューター
発売日	1956年; 69年前 （1956年）
導入価格	49,500 米ドル (周辺機器なしの基本システム)
製造中止	1963
販売数	400
寸法	5 x 3 x 3 フィート (1.5m x 1m x 1m)
重さ	約966ポンド（438kg）

ベンディックスG-15は、1956年にカリフォルニア州ロサンゼルスのベンディックス社のコンピュータ部門によって発表されたコンピュータである^{[1] [2] [3]}。大きさは約5 x 3 x 3フィート（1.52 m x 0.91 m x 0.91 m）で、重さは約966ポンド（438 kg）である。^{[4] [5]} G-15には、 2,160の29ビットワードのドラムメモリと、特別な目的と高速アクセスストレージに使用される20ワードがある。^[6] 周辺機器を含まない基本システムの価格は49,500ドルだった。実用モデルは約60,000ドル（2023年の672,411ドルに相当）だった。^[7]月額1,485ドルでレンタルすることもできた。科学・産業市場向けに設計された。 1963 年にControl Data Corporation がBendix のコンピュータ部門を買収した ため、このシリーズは徐々に廃止されました。

G-15 の主任設計者は、1950 年代にイギリスのACEやSWACでアラン・チューリングと協力したハリー・ハスキーでした。彼はバークレー校(彼の大学院生にはニクラウス・ヴィルトもいました) や他の大学で教授として働いていたときに、設計の大部分を作成しました。 デビッド・C・エバンスは、 G-15 プロジェクトにおけるベンディックスのエンジニアの 1 人でした。彼は後に、コンピューター グラフィックスの仕事と、アイヴァン・サザーランドとともにエバンス & サザーランドを設立したことで有名になりました。

G-15 はAutomatic Computing Engine (ACE) からヒントを得たものです。シリアル アーキテクチャ マシンで、メイン メモリは磁気ドラムです。他のシリアル設計のアナログ遅延線実装とは対照的に、ドラムを再循環遅延線メモリとして使用します。各トラックには読み取りヘッドと書き込みヘッドのセットがあり、トラックからビットが読み取られるとすぐに、一定距離離れた同じトラックに再書き込みされます。遅延の長さ、つまりトラック上のワード数は、読み取りヘッドと書き込みヘッドの間隔によって決まります。遅延は、ドラムのセクションが書き込みヘッドから対応する読み取りヘッドに移動するのに必要な時間に対応します。通常の操作では、データは変更されずに書き戻されますが、このデータ フローはいつでも傍受できるため、マシンは必要に応じてトラックのセクションを更新できます。

この配置により、設計者は任意の長さの「遅延ライン」を作成できます。108 ワードの「長いライン」が 20 本あるほか、4 ワードの短いラインが 4 本あります。これらの短いラインは長いラインの 27 倍の速度でリサイクルされるため、頻繁に必要なデータにすばやくアクセスできます。マシンのアキュムレータもドラム ラインとして実装されています。中間ストレージと倍精度の加算、乗算、除算には、1 つのシングル ワード アキュムレータに加えて、3 つのダブル ワード ラインが使用されます。レジスタにフリップフロップではなくドラムを使用することで、真空管の数 を減らすことができました。

この設計の結果、磁気ドラムを備えた他のコンピュータとは異なり、G-15 は電源を切るとメモリを保持しません。永続的なトラックは、工場でドラムに記録された 2 つのタイミング トラックのみです。2 番目のトラックはバックアップです。アンプのチューブの 1 つがショートするとトラックが消去される可能性があるためです。

G-15 のメモリのシリアルな性質は、その演算回路と制御回路の設計にも引き継がれました。加算器は一度に 1 つの 2 進数桁を処理し、命令語もフリップフロップに保持する必要のある命令のビット数を最小限にするように設計されました (アドレス タイミング信号の生成専用に使用される別の 1 ワード ドラム ラインを活用する程度まで)。

G-15には180個の真空管パックと3000個のゲルマニウムダイオードが搭載されています。^[8] 真空管の総数は約450個（ほとんどがデュアル三極管）です。^[9]磁気ドラムメモリには29ビットのワードが2,160個格納されます。 平均メモリアクセス時間は14.5ミリ秒ですが、命令アドレス指定アーキテクチャにより、適切に書かれたプログラムであればこの時間を大幅に短縮できます。加算時間は270マイクロ秒（メモリアクセス時間は除く）です。 単精度乗算には2,439マイクロ秒、倍精度乗算には16,700マイクロ秒かかります。

G-15 の主な出力装置の 1 つはタイプライターで、数字 (および小文字の16進数 uz) の場合は 1 秒あたり約 10 文字、アルファベットの場合は 1 秒あたり約 3 文字の出力速度です。マシンの記憶容量が限られているため、数字以外の出力はほとんどできません。そのため、フィールドやラベルが事前に印刷された紙のフォームがタイプライターに挿入されることもありました。より高速なタイプライター ユニットも用意されていました。

高速光電式紙テープ リーダー (PR-1 では 5 チャネル紙テープで 1 秒あたり 250 桁の 16 進数、PR-2 では 5 ～ 8 チャネル テープで 400 文字) は、簡単にロードおよびアンロードできるようにカートリッジにマウントされていることが多いテープからプログラム (および場合によっては保存されたデータ) を読み取ります。磁気テープと異なり、紙テープのデータは最大読み取りサイズである 108 ワード以下のランにブロック化されます。カートリッジには、最大 2500 ワード (約 10キロバイト) までの複数のブロックを含めることができます。

出力用にオプションの高速紙テープパンチ（1 秒あたり 60 桁の PTP-1）がありますが、標準パンチは 1 秒あたり 17 16 進文字（1 分あたり 510バイト）で動作します。

オプションとして、AN-1「ユニバーサル コード アクセサリ」には、「35-4」Friden Flexowriter、HSR-8 紙テープ リーダー、および HSP-8 紙テープ パンチが含まれています。機械式リーダーとパンチは、最大 8 チャネル幅の紙テープを 110 文字/秒で処理できます。

CA-1「パンチ カード カプラ」は、1 台または 2 台の IBM 026 カード パンチ (手動デバイスとして使用されることが多かった) を接続して、1 秒あたり 17 列 (1 分あたり約 12 枚のカードがいっぱい) でカードを読み取ったり、1 秒あたり 11 列 (1 分あたり約 8 枚のカードがいっぱい) でカードをパンチしたりできます。部分的にいっぱいになったカードは、1 秒あたり 80 列のスキップ速度でより速く処理されました。より高価な CA-2 パンチ カード カプラは、1 分あたり 100 枚のカードを読み取ってパンチします。

PA-3 ペン プロッタは、幅 1 フィート、長さ 100 フィートの紙ロールで、1 インチあたり 200 の増分で 1 秒あたり 1 インチの速度で動作します。オプションの格納式ペン ホルダーにより、「線をトレースし直す」必要がなくなります。

MTA-2 は、最大 4 台の 1/2 インチ マイラー磁気テープ ドライブとインターフェイスでき、最大 300,000 ワード (108 ワード以下のブロック) を保存できます。読み取り/書き込み速度は 1 秒あたり 430 桁の 16 進数で、双方向検索速度は 1 秒あたり 2500 文字です。

DA-1 微分解析装置は微分方程式の解法を容易にします。108 個の積分器と 108 個の定数乗算器を備え、1 秒あたり 34 回の更新が可能です。

シリアル メモリを備えたマシンに特有の問題は、ストレージ メディアのレイテンシです。命令とデータは、必ずしもすぐに利用できるわけではなく、最悪の場合、マシンは、特定のメモリ アドレスからデータを取得するために、遅延ラインの完全な再循環を待たなければなりません。この問題は、G-15 では、Bendix の文献で「最小アクセス コーディング」と呼ばれる方法で対処されています。各命令には、次に実行される命令のアドレスが付属しており、プログラマーは、1 つの命令が完了すると、次の命令がその行の読み取りヘッドの下に現れるように命令を配置できます。データも同様の方法でずらすことができます。このプロセスを支援するために、コーディング シートには、すべてのアドレスの番号を含むテーブルが含まれています。プログラマーは、使用中の各アドレスを消すことができます。Bendix には、同じ名前のオペレーティング システムがあります。

IBM 650のSymbolic Optimal Assembly Program (SOAP)に似たシンボリック アセンブラは1950 年代後半に導入され、最小アクセス コーディングのルーチンが含まれています。その他のプログラミング補助には、スーパーバイザー プログラム、浮動小数点解釈システム「Intercom」、および1958 年のALGOL委員会の予備報告書に基づいて設計された代数言語ALGOなどがあります。ユーザーも独自のツールを開発し、土木技術者のニーズに合わせた Intercom の変種が流通したと言われています。

浮動小数点演算はソフトウェアで実装されます。「Intercom」シリーズの言語は、浮動小数点で動作する、プログラミングが簡単な仮想マシンを提供します。Intercom 500、550、および 1000 への命令は、長さが 6 桁または 7 桁の数値です。命令は順番に格納されます。利点は、速度ではなく利便性です。Intercom 1000 には、オプションで倍精度バージョンもあります。

前述のように、マシンは 16 進数を使用しますが、通常のプログラミングではユーザーがこれを扱う必要はありません。ユーザー プログラムは 10 進数を使用し、OS は上位アドレスに存在します。

G-15 は、インターコム解釈システムを備えていることから、世界初のパーソナルコンピュータと呼ばれることもあります。この称号については、 LGP-30 (1956 年後半に出荷)、DEC LINC (1962 年 3 月)、PDP-8 (1965 年 3 月) などの他のマシンによって異論が唱えられています。また、1970 年代に登場したマイクロコンピュータだけがパーソナルコンピュータと呼べると主張する人もいます。とはいえ、このマシンの取得コストと運用コストが低く、専任のオペレータを必要としないという事実により、組織はユーザーにマシンへの完全なアクセスを許可できました。

G-15 は 400 台以上製造されました。約 300 台の G-15 が米国に設置され、オーストラリアやカナダなどの他の国でも少数が販売されました。このマシンは土木工学の分野でニッチな位置を占め、切土と盛土の問題の解決に使用されました。一部は生き残り、世界中のコンピュータ博物館や科学技術博物館に展示されています。たとえば、システム ソース コンピュータ博物館には 2025 年に稼働中の G-15 が設置される予定です。

ハスキー氏は、金メッキのフロントパネルが取り付けられた、最後の生産型 G15 の 1 つを受け取りました。

これはケン・トンプソンが初めて使用したコンピュータでした。^[10]

Bendix G-15 は、1964-65 年度にフレモント高校 (オークランド統一学区) の上級セミナー数学クラスで使用されました。生徒はプログラミングの基礎を学びました。その演習の 1 つに、ニュートン法を使用した平方根の計算がありました。Bendix G-15 は、1970 年にオークランド工科高校で行われたカリフォルニア大学バークレー校のプログラミング夏期講座でも使用されていました。 ^{[引用が必要]}

少なくとも1962年と1963年には、サマーサイエンスプログラムでベンディックスG-15が使用されていました。 UCLAの大学院生であったティーチングアシスタントの1人は、 IBM 7094に送る前にFortranプログラムの構文をチェックするためにこのコンピュータが使用されたと報告しています。このコンピュータの使用を手配したエンジニアの息子は1963年の学生でした。 このプログラムは、スプートニクへの対応として、カリフォルニア州オーハイのサッチャースクールの校長、スタンフォード大学、カリフォルニア工科大学、ハーベイ・マッド・カレッジの協力により、高校3年生を対象とした6週間の合宿型科学強化コースとして始まりました。 カリキュラムは天文学に重点が置かれ、実験プロジェクトでは小惑星を3回撮影し、その軌道を計算しました。現在は卒業生が全額所有・運営する非営利プログラムとなっており、当初の天文学（現在は天体物理学）プログラムに加え、生化学、ゲノミクス、合成化学も提供しています。

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