GE-600シリーズ

GE -600 シリーズは、1960 年代にゼネラル・エレクトリック(GE)によって製造された36 ビット メインフレーム コンピュータのシリーズです。GE がメインフレーム事業から撤退した後、このシリーズはHoneywellに売却され、Honeywell は 1990 年代まで同様のシステムを構築し、その後、この部門はGroupe Bull、そしてNECに移りました。

このシステムは、ダートマス タイム シェアリング システム(DTSS) とMultics オペレーティング システムで使用されたハードウェアとして最もよく知られています。Multics は、 GE 645で追加された仮想メモリによってサポートされていました。

600 シリーズ CPU は 36 ビット ワードで動作し、^{[1] : II-17}、アドレスは 18 ビットです。アキュムレータレジスタ(AQ) は 72 ビット レジスタで、2 つの 36 ビット レジスタ (A と Q) または 4 つの 18 ビット レジスタ (AU、AL、QU、QL) として個別にアクセスすることもできます。^{[1] : II-5} 8 ビット指数レジスタには、浮動小数点演算の指数が含まれます(仮数は AQ にあります)。^{[1] : II-5} 18 ビットのインデックス レジスタX0 から X7 までが 8 つあります。^{[1] : II-5}

18ビットのベースアドレスレジスタ（BAR）には、プログラムに割り当てられたベースアドレスと1024ワードブロックの数が含まれています。^{[1] : II-7}システムには、18ビットの命令カウンタ（IC）と15.625μsの分解能を持つ24ビットのタイマーレジスタ（TR）など 、いくつかの特殊用途レジスタも含まれています。 ^{[1] : II-5-II-7}

600 シリーズのマシン命令は 1 ワードの長さです。オペランド アドレスは、オペランドまたは間接ワードのいずれかを指します。間接ワードには、実際のオペランド アドレスと追加情報が含まれます。

ほとんどの指示は次の形式になっています: ^{[1] : II-23}

                         1 1 2 2 2 2 3 3
        0 7 8 6 7 8 9 0 5
       +------+-------+-+-+-+------+
       | Y | OP |0|I|0| タグ |
       +------+-------+-+-+-+------+

• Y はアドレス フィールド (18 ビット) です。
• OP はオペコード (9 ビット) です。
• I は割り込み禁止ビットです。
• タグは、実行されるアドレス変更のタイプを示します。

Repeat、Repeat Double、Repeat Link命令は異なる形式を持つ。^{[1] : II-23}

600シリーズには複雑なアドレッシングモードがあり、その多くは間接ワードを使用しており、その一部は自動増分または自動減分です。複数レベルの間接アドレッシングがサポートされています。間接アドレスは命令と同じ形式を持ち、間接アドレスのタグフィールドで示されるアドレス変更は各レベルで実行されます。^{[1] : II-23}

命令のタグフィールドは、2ビットのタグ修飾子（tm）と4ビットのタグ指定子（td）で構成される。^{[1] : II-24}タグ修飾子は、命令アドレスに対して実行される変更の種類を示す。^{[1] : II-25}

• レジスタ (R) : タグ指定子によって示されるレジスタの内容にアドレス フィールド (Y) を追加します。
• レジスタ、次に間接 (RI) : レジスタ変更と同様にアドレス変更を実行し、有効アドレスのワードをオペランドの間接アドレスとして使用します。
• 間接、次にレジスタ (IR) : Y で指定されたアドレスから間接ワードを取得し、間接ワードのタグ フィールドで要求された変更を実行します。これにより、複数レベルの間接化が発生する可能性があります。最後に検出された間接ワードに対して、命令で指定されたアドレス変更を実行します。
• 間接、次にタリー (IT) : Y で指定されたアドレスから間接ワードを取得し、間接ワード内のアドレスを実効アドレスとして使用します。間接ワードのビット 30 ～ 35 には、ワード内の文字のアドレス指定に使用できるタリーフィールドが含まれています。

修正タイプR、RI、IRの場合、タグ指定子にはインデックス付けに使用されるレジスタ（X0-X7、AU、AL、QU、QL、IC）が含まれます。その他のTD値は、Yを即値オペランドとして使用することを示します。直接アドレス指定は、Yを修正なしでオペランドアドレスとして使用する特別なケースです。^{[1] : II-26}

変更タイプ IT の場合、間接ワードには 18 ビットのアドレス、12 ビットのタリー、および 6 ビットのタグが含まれます。タグ指定子は実行される操作を示し、その一部は間接ワードのアドレスを増分してタリーを減分するか、アドレスを減分して間接ワードのタリーを増分します。間接からの文字操作とシーケンス文字操作は、6 ビットおよび 9 ビットのバイトの アドレス指定に使用できます。これは、特定のバイトの抽出とバイト ポインタの増分をサポートしますが、バイトへのランダム アクセスはサポートしません。^{[1] : II-26-II-33a  [2]}

データはビッグエンディアン形式で保存された。ビットは0（最上位）から35または71（最下位）まで番号が付けられていた。^[3]

• バイナリ固定小数点データは2 の補数で保存されました。ハーフワード (18 ビット)、ワード (36 ビット)、ダブルワード (72 ビット) のオペランドがサポートされていました。オペランドを整数ではなくバイナリ小数として扱う乗算命令と除算命令が提供されていました。
• バイナリ浮動小数点データは、単精度 (36 ビット) または倍精度 (72 ビット) です。いずれの場合も、指数は 8 ビットの 2 の補数バイナリです。仮数は 28 ビットまたは 64 ビットの 2 の補数バイナリです。AQ レジスタと E レジスタのオペランドと結果には、最大 72 ビットの仮数があります。
• 文字データは6 ビット BCD または 9 ビット ASCII のいずれかでした。

600 シリーズには、I/O を処理するためのチャネル コントローラもいくつか含まれていました。CPU は、チャネル コントローラ独自のマシン言語で記述された短いプログラムを渡すことができ、チャネル コントローラはデータを処理し、メモリとの間でデータを移動し、完了時に割り込みを発生させます。これにより、メイン CPU は、低速の I/O が完了するのを待っている間に、他のタスクに進むことができます。これは、タイム シェアリングシステムの主な機能です。

もともと 600 シリーズ コンピュータのオペレーティング システムは、GE が 1962 年から開発したGECOSでした。GECOS は当初バッチ処理システムでしたが、後にマルチタスクやマルチユーザー サポート など、より現代的なシステムに見られる多くの機能が追加されました。

1963年から1964年にかけて、GEはダートマス大学と共同でダートマスBASICプロジェクトに取り組み、GE-235でそれをサポートする新しいタイムシェアリングシステムの開発にもつながりました。これは大成功で、1967年後半には635で動作するシステムの改良版の提案につながりました。ダートマスでは「フェーズI」、GEでは「マークII」と呼ばれ、GE-235のオリジナルは「マークI」となり、最初のバージョンも同様の成功を収めました。ダートマスでの「フェーズII」はダートマスタイムシェアリングシステム（DTSS）としてリリースされ、GEはマークIIをさらに改良したマークIIIに開発しました。

コンピュータ歴史博物館の企業歴史コレクションでは、GEのマークIの歴史を次のように説明しています。^[4]

ゼネラル エレクトリック インフォメーション サービスの前身は、ゼネラル エレクトリック社内で顧客向けデモに使用したコンピュータの余剰時間を販売する事業部門として設立されました。1965 年、ワーナー シンバックは、ゼネラル エレクトリック 265 コンピュータでダートマス大学が開発したタイムシェアリング システム (Mark 1) を使用したタイムシェアリング サービスの販売を開始することを推奨しました。このサービスは瞬く間に成功し、1968 年までに GEIS は 7,000 万ドル規模のタイムシェアリング市場の 40% を占めるまでになりました。このサービスは成長を続け、やがて大型メインフレーム コンピュータで稼働する GE 開発の Mark II および Mark III オペレーティング システムに移行しました。

GE Mark II オペレーティング システム (後に Mark III) は、GE Information Services によってタイムシェアリングおよびネットワーク コンピューティング ビジネスの基盤として使用されました。Mark II / Mark III はもともと Dartmouth システムに基づいていましたが、両システムはすぐに分岐しました。Mark II/III には、ジャーナライゼーションや細分化されたファイル ロックなど、通常はオンライン トランザクション処理システムに関連付けられている多くの機能が組み込まれていました。1970 年代前半から中頃にかけて、Mark III は高信頼性クラスタ テクノロジを採用し、最大 8 つの処理システム (それぞれにオペレーティング システムの独自のコピーがある) が複数のファイル システムにアクセスできるようになりました。

Multicsオペレーティングシステムは、600 シリーズ用の新しい先進的なオペレーティングシステムとして 1964 年に開発が開始されましたが、製品化できたのは 1969 年でした。GE はプロジェクトにハードウェアを供給し、開発パートナーの 1 つでもありました (他の 2 つはマサチューセッツ工科大学とベル研究所でした) 。GEはこのプロジェクトを、自社のマシンでのみ最適に動作するこの先進的な OS を提供することで、他のベンダーとの差別化を明確に図るチャンスだと考えていました。Multics が真に効果的であるためには、CPU にいくつかの追加機能が必要であり、MIT の Edward Glaser が John Couleur に協力して必要な変更を加えました。その結果、仮想メモリのサポートを含むGE 645 が誕生しました。アドレス指定は 18 ビットのアドレスに加えて 18 ビットのセグメントを使用するように変更され、理論上のメモリサイズが大幅に増加し、仮想メモリのサポートがはるかに容易になりました。

GE-600シリーズのコンピュータは、1959年にジョン・クールール率いるチームによって、軍のMISTRAMプロジェクトで行っていた仕事から開発されました。MISTRAMはレーダー追跡システムで、アポロ計画など、数多くのプロジェクトで使用されました。空軍は、ケープカナベラルの追跡ステーションにデータ収集コンピュータを設置することを要求しました。データは最終的にケープにある36ビットのIBM 7094マシンと共有されるため、コンピュータも36ビットである必要があったと思われます。GEはこのタスクのためにM236というマシンを構築しましたが、36ビットの必要性から、最終的には7094とほぼ同じように動作するようになりました。

GEは当初、自社のマシンで商用コンピュータ市場に参入するつもりはなかった。しかし、1960年代初頭にはGEはIBMメインフレームの最大のユーザーとなり^[5]、自社のマシンを生産することは、コンピューティング部門のコストを削減する優れた方法のように思われた。ある見積もりでは、開発コストはIBMのレンタル料を支払わずに1年で回収できるとされていた。懐疑的な人が多かったが、1年間の社内論争の後、M236の商用化プロジェクトは1963年2月にようやく承認された。

このマシンは当初、メインのGE-635と、低速だが互換性のあるGE-625およびGE-615として提供されていました。ほとんどがシングルプロセッサ システムであったのに対し、635 は 4 つの CPU と、それぞれ最大 16 の共通周辺機器インターフェイス チャネルを持つ最大 4 つの入出力コントローラ (IOC) で構成できました。635 はおそらく汎用SMPシステムの最初の例ですが、GECOS/GCOS ソフトウェアはプロセッサをマスターと最大 3 つのスレーブとして扱いました。

1964年8月、IBMはGE 600シリーズを「中規模および大規模科学分野における厳しい競争相手」とみなした。^[6] 1965年5月、GEスケネクタディ工場に最初のGE-625コンピュータが納入され、さまざまなサイズとメーカーの5台のコンピュータが置き換えられた。^[7] 1965年には、11月にマーティン・マリエッタに2台が納入されるなど、多数のGE 635が出荷された。^[8]

600 シリーズは、605、615、625、635、645、655 の 6 つのモデルで構成されていました。GE は、635 に接続して 7094 プログラムを実行できる 9SA と呼ばれるボックスを提供しました。

615 は、635 のコントロール ユニット (CU) とオペレーション ユニット (OU) のオーバーラップが無効で、メモリ パスが 36 ビット幅であった。625 は、635 のコントロール ユニットとオペレーション ユニットのオーバーラップが無効で、メモリ パスが 72 ビット幅であった。635 は、メモリ パスが 72 ビット幅で、CU/OU オーバーラップが有効であった。これらのモデルの違いは、バックプレーン上の配線が 10 本未満であった。フィールド サービスでは、必要に応じて 615 を 635 または 625 に、あるいはその逆に数時間で変換できた。これらの数本の配線を除けば、615、625、および 635 は同一であった。605 は、一部のリアルタイム/軍事アプリケーションで使用され、本質的には浮動小数点ハードウェアのない 615 であった。605 用にコード化されたプログラムは、他の 600 ライン プロセッサでも変更なしで実行できた。 645 は、MITで開発されたMulticsオペレーティング システムにハードウェア サポートを提供する、改良された 635 プロセッサでした。

605/615/625/635および645は、基本的に第2世代のコンピュータ^[9]で、個別のトランジスタTTLロジックといくつかの集積回路を搭載していました。メモリは2マイクロ秒のフェライトコアで構成されており、インターリーブが可能でした。GEはコアメモリをFabri-Tek、 Ampex、Lockheedから購入しました。Lockheedのメモリは最も信頼性が高い傾向がありました。^[要出典]

システムで使用された磁気テープシステムの信頼性に関する問題が継続し、プロジェクト全体に暗い影を落としました。1966年にGEは600シリーズの積極的なマーケティングを中止し、フェニックス事業でも広範囲にわたる人員削減が行われ、600シリーズの問題によりコンピュータ業界におけるGEの評判が損なわれ^{[10] 、多数の注文が完全にキャンセルされました。1967年までにこれらの問題は解決され、マシンは}GECOS オペレーティングシステムのアップグレードバージョンとともに再発売されました。

次世代の 635 を作成するための後続プロジェクトは 1967 年に開始されました。新しいGE-655 では、以前のモデルの個々のトランジスタが集積回路に置き換えられ、マシンのパフォーマンスが 2 倍になり、組み立てコストも大幅に削減されました。ただし、マシンは 1969 年時点ではまだ開発中であり、発表されたものの、その名前で出荷されることはなかったと思われます。

その頃までに、Multics プロジェクトは、エンド ユーザーが使用できるオペレーティング システムをようやく開発していました。MIT、ベル研究所、GE のほか、Multics を実行する GE-645 システムは、米国空軍 ローマ開発センター、ハネウェルビレリカ、パリの Machines Bull にも導入されました。この最後の 2 つのシステムは、ハネウェル/Bull プロジェクトによって「ソフトウェア ファクトリー」として使用され、ハネウェル レベル 64 コンピュータが設計されました。

GE は 1970 年にコンピュータ部門をHoneywellに売却し、Honeywell は GE-600 シリーズをHoneywell 6000 シリーズに改名しました。655 は 1973 年にHoneywell 6070 (パフォーマンスを低下させたバージョンとして 6030 と 6050) として正式にリリースされました。COBOL のパフォーマンスを向上させるために、オプションの Decimal/Business 命令セットが追加されました。これは、EIS とも呼ばれる拡張命令セットと、Decimal Unit (DU) です。EIS を搭載したマシンは「even」シリーズの 6040、6060、6080、後に 6025 でした。これらのプロセッサは数百台販売されました。メモリは当初、ロッキード社製の 600 ns フェライト コアでした。後のバージョンでは 750 ns MOS メモリが使用されました。

645 と同様にさまざまな Multics 関連の変更を加えた 6080 のバージョンが6180としてリリースされました。6180 アーキテクチャの CPU が数十個出荷されました。6000 シリーズの後の製品は、Honeywell、 Groupe Bull、およびNECによって、Level 66、Level 68、DPS-8、DPS-88、DPS-90、DPS-9000 など、さまざまな名前でリリースされました。

• GE-200シリーズ
• GE-400シリーズ

• GE Large Systems / Honeywell / Bull 600/6000 シリーズ メインフレーム コンピュータ用のオープン ソース エミュレーター
• GE-635 のプログラミング リファレンス マニュアル。レジスタ、命令セット、およびアドレス指定モードの詳細な説明が含まれています。
• 625 と 635 の命令セットのタイミング
• GE-645 回路基板
• 「GE 600 シリーズ」、デジタル コンピュータ ニュースレター、海軍研究局、数学科学部門、第 16 巻、第 4 号、1964 年 10 月、2 ～ 3 ページ
• シャングリラとパリ645
• Multics に関する誤解
• 「GE COMPATIBLES-600」。Computers and Automation : 1964 年 8 月 26 ～ 29 日。