フェランティ シリウス

フェランティのシリウスは1961年に発売されたミニコンピュータである（1959年に時間貸しで稼働）。^[1]専任のプログラミングスタッフがいない小規模なオフィスでの使用を目的に設計されたシリウスは、2進数ではなく10進数演算を使用し、プログラミングを容易にするためにオートコードをサポートし、標準的なオフィスデスクに収まるように設計されており、冷却を必要とせずに英国標準の主電源（当時は240 V）で動作した。また、命令速度は1秒間に約4,000回とかなり遅く、遅延線に基づく限られたメインメモリしか持っていなかったが、フェランティが指摘したように、その価格性能比に勝るものはなかった。

1950 年代には、磁気増幅器を固体スイッチング デバイスとして使用することに関心が高まっていました。^{[2]増幅器は、}磁気コアの飽和点とヒステリシス曲線を使用して、複数の入力を合計し、単一の出力状態に落ち着きました。さまざまな論理機能は、制御ライン上の入力信号を線形に加算し、合計が磁気コアの飽和特性によって定義された固定しきい値を超えた場合に出力信号を生成することによって実現されました。このプロセスは、入力が出力に多数決を作成する方法から、「バロット ボックス ロジック」として知られるようになりました。磁気ロジックと従来の真空管またはトランジスタ システムの違いの 1 つは、ロジック レベルを定義するのは電圧ではなく電流であることです。^[3]

磁気コアは中央が開いているため、任意の数の制御線をそこに通すことができました。これは、バイナリ加算器で使用される一般的な論理回路であるベスト 2 アウト オブ スリーを実装するときに特に便利でした。^[3]もう 1 つの可能性は、マシン ロジックのいくつかの異なる部分で、同じコアをスイッチング要素として使用することです。たとえば、1 つのコアをメモリから命令を読み取るシステムの一部として使用し、次にALUの一部として再度使用できます。ただし、両方の機能が同時に動作しない限り (命令パイプラインの場合のように) です。

磁気増幅器への関心は 1950 年代までの短い期間しか続かなかった。研究が始まった当初、トランジスタは高価で信頼性の低いデバイスであったが、1950 年代後半に新しい製造技術が導入され、この 2 つの問題が解決され始めた。^[3]磁気増幅器には他の利点もあったが、トランジスタ ベースのロジックが一般的になるにつれて磁気増幅器は急速に姿を消し、このシステムに基づくコンピューターはわずかしか製造されなかった。^[4]

磁気増幅器の設計に取り組んでいたグループの一つは、マンチェスターのウェスト・ゴートンにあるフェランティR&D研究所のゴードン・スキャロットのチームでした。^{[3]このチームは}マンチェスター・マーク1といくつかの後継設計を 商品化した後、マンチェスター大学と長年にわたるパートナーシップを築いてきました。

トランジスタの価格が下がると、研究所のエンジニアであるケン・ジョンソンは、磁気増幅器と同じ慣例に従った新しいタイプのトランジスタベースのロジックを提案しました。つまり、バイナリロジックは電圧ではなく電流レベルに基づいています。磁気増幅器と同様に、ジョンソンの設計は複数の異なる入力を制御するために使用できます。さらに良いことに、システムではロジック要素ごとにトランジスタが 1 つしか必要ありませんが、従来の電圧ベースのロジックでは 2 つ以上必要になることがよくありました。^[3]トランジスタの価格は下がっていましたが、それでも高価であったため、ジョンソンの設計に基づくマシンは、はるかに低価格で同様のパフォーマンスを提供できる可能性があります。彼は、脳のニューロンに似ていることから、このコンセプトを「ニューロン」と名付けました。 ^[5]

ニューロンへの関心は高く、チームはニューロンをテストするための小型マシンを作ることにした。これは「ニュートン」（ ニューロンテスト） ^[6]と呼ばれた。このマシンは成功し、研究室は大変感銘を受け、テストベッドを完全なコンピュータに拡張することにした。その結果生まれたのがシリウスで、従来のトランジスタロジックを使用した類似のマシンよりもはるかに安価だった。^[3]シリウスは1959年5月19日に発表され、ヨーロッパ市場で最小かつ最も経済的なコンピュータになると謳われた。^{[7]シリウスはイギリスで2万ポンドで販売されたが、これは競合製品の}エリオット803の3万5千ポンドやICT 1301の12万ポンドと比べてもお買い得だった。 ^[8]合計で約20台が製造された。^[9]

ニューロンが大きな進歩であると確信したフェランティ研究開発部は、同じ理論に基づいて、従来の設計よりも価格面でさらに優位性のある、はるかに大型の機械を提案した。この新しい機械は、従来の高性能ニッチ市場ではなく、企業市場をターゲットにしていたため、プルデンシャル社が最初の顧客として契約し、他の大手保険会社数社がそれに続いた。1961年にフェランティ・オリオンとして登場したが、 ^[10]このシステムは大失敗に終わった。機械は物理的にシリウスよりもはるかに大きく、配線が長くなり、ニューロンを動作させるのに大きな電流が必要になった。^{[3] [6]}電気ノイズと安定時間が大きな問題で、オリオンは約束よりもはるかに遅かった。

フェランティの他のオフィスのエンジニアたちは、最初からニューロンベースの設計に懸念を抱いていたが、経営陣を説得してその取り組みをやめさせることはできなかった。^[6]オリオンが失敗したとき、これらのチームは、3年以内に同じ価格で5倍高速なマシンを提供できるとプルデンシャルを説得することができた。その後、従来のトランジスタロジックを使用したゼロからの再設計が行われ、1964年にオリオン2として登場した。^{[11]しかし、オリオンプロジェクトによる損失は経営陣の好みには大きすぎ、コンピュータ部門は1963年10月にすでに}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に売却されていた。

シリウスは、10進数を4つの2進数で格納した^[12]、つまり「2進化10進数」に基づいていました。これは、ニューロン回路によって安価に実装できる多くのタスクに便利な設計です。数値は、パリティビットとともに、 8つのアキュムレータの1つに10進数の文字列として格納されました。 ^[13]コンピュータワードは、倍長数の半分、つまり5文字を格納するためにも使用できます。^[14]

アキュムレータは、フェランティが「シングルレベルストア」と呼んだ、それぞれ50ワードを格納する一連のねじれ遅延線メモリ要素から形成されたメインメモリによってバックアップされていました。マシンには通常1,000ワードが供給されていましたが、 ^[12]これは、それぞれ3,000ワードのキャビネットを追加することで合計10,000ワードに達するまで拡張できました。^[13]通常、最初の200ワードはライブラリルーチンを格納するために使用されました。

命令セットは、6 桁のアドレス、2 桁の命令コード、および「A」と「B」のアキュムレータを指定する 1 桁を含む、1 ワードの 10 進数で格納される単一アドレス形式です。ほとんどの命令では、インデックス レジスタとして扱われる B レジスタの内容がアドレス フィールドに追加され、そのメモリ位置の内容が処理されて A に出力されます。たとえば、命令「01」は、アドレス指定された位置の内容を A から減算し、その結果を A に書き戻します。^[12] Sirius は 10 進数を格納に使用していたため、アキュムレータ内の数値をシフトすることで、入力または出力を 10 倍にする命令が多数用意されていました。Sirius には、Ferranti Pegasusから適応されたバージョンのAutocodeも提供されており、Pegasus の Autocode プログラムは「ほとんど変更せずに」Sirius で実行できました。^[15]

コンピュータは500kHzで動作したが、各桁は4ビットで保存されていたため、基本的なワード演算サイクルは80マイクロ秒だった。^[16] ALUはシリアルであったため、加算または減算には240マイクロ秒かかり、^[17]全体的な処理速度は1秒間に約4,000回の演算だった。^[14]一般的な乗算または除算には4〜10ミリ秒かかり、平均は8ミリ秒だった。これは当時としても比較的遅いが、フェランティは「シリウスコンピュータは、入出力速度と計算速度の両方において、その価格帯の他の既存のコンピュータのほぼ2倍の速度である」と自慢していた。^[17]

オペレータ入力は、中央に10列の数字があり、0から10までの各数字のボタンが付いたボックスの形で提供されました。左側の1列はアキュムレータの選択に使用され、もう1列は10桁の値の入力に使用されました。右側にはコマンドキーの列がありました。出力は、マシンの前面にあるニキシー管を使用した2つの10桁ディスプレイで構成され、大きな電気時計も備えていました。^[18]

すべてのマシンには、1秒間に300文字を読み取るフェランティTR5またはTR7光電式紙テープリーダーと、より低速のテレタイプ紙テーププリンター（速度は明記されていないが、おそらく110）も付属していた。さらに、 2つの入力チャンネルと2つの出力チャンネルを介して入出力が提供され、通常は5方向スイッチボックスに接続され、オペレーターはどのデバイスをどのチャンネルに送るかを選択できた。磁気テープ、パンチカード、プリンター、その他の一般的なI/Oデバイスは、これらのチャンネルを通じてサポートされていた。^[13]

このマシンは、最小限のサポートで小さなオフィスに収まるように設計されました。5 アンペアの標準 50 Hz 240 V 主電源が必要で、唯一の懸念は「過度の変動がない」ことでした。^[19]ケースは、奥行き 10 インチ、高さ 4 フィート 9 インチ、幅 6 フィート 9 インチしかありませんでした。このサイズは、標準的なオフィス デスクのすぐ後ろに配置できるようにするために選択され、電源は膝の穴の領域に突き出るように配置されました。リーダーと入力ボックスは通常、デスク上に置かれ、比較的大きなマシンである紙テープ パンチは別々で、デスクトップが平らになるようにサイズが決められました。^[20]

重さは約560ポンド（250kg）でした。^{[1] [21]}

• フォトギャラリー: 「コンピューター システム - フェランティ、シリウス、1961 年頃」。博物館ビクトリアコレクション。