IBM SSEC

IBM選択順序電子計算機( SSEC ) は、 IBMが製造した電気機械式コンピュータである。設計は 1944 年後半に開始され、1948 年 1 月から 1952 年 8 月まで稼働した。プログラム内蔵型コンピュータの多くの機能を備え、命令をデータとして扱うことができる最初の実用マシンであったが、完全に電子化されたものではなかった。^[1] SSEC はいくつかの注目度の高いアプリケーションで有用であることが証明されたが、すぐに時代遅れになった。史上最後の大型電気機械式コンピュータとして、その最大の成功は IBM にもたらした宣伝効果であった。

歴史

第二次世界大戦中、インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション（IBM）は、ハーバード大学のハワード・H・エイケンのために自動シーケンス制御計算機（ASCC）に資金を提供し、構築した。1944年8月に正式に納入されたこの計算機は、ハーバード・マークIとして広く知られていた。^[2] IBM社長のトーマス・J・ワトソン・シニアは、IBMの資金提供とエンジニアリング努力をまったく評価していないエイケンのプレスリリースを気に入らなかった。ワトソンとエイケンは別々の道を歩むことを決め、IBMはより大きく目立つ独自の計算機を構築するプロジェクトに取り組み始めた。^[3]

コロンビア大学の天文学者ウォレス・ジョン・エッカートが新しい機械の仕様を提供した。当時としては莫大な100万ドル近いプロジェクト予算だった。^[4] フランシス・「フランク」・E・ハミルトン（1898年 - 1972年）はASCCとSSECの両方の建設を監督した。^[5]ロバート・レックス・シーバー・ジュニアもハーバードのグループから雇われ、新しい機械の主任設計者として知られるようになった。^[6]モジュールは1945年12月に基本設計が完成した後、エンジニアリングディレクターのジョン・マクファーソンの指揮下でニューヨーク州エンディコットのIBMの施設で製造された。 ^[7]

工事

1946年2月に完全電子化のENIACが発表され、プロジェクトは活気にあふれた。^[8] IBM Selective Sequence Electronic Calculator (SSEC)と呼ばれる新しいマシンは、1947年8月に設置できる状態になった。^[9] ワトソンは、当時コンピューターは計算を行うために雇われた人間を指していたため、このようなマシンを計算機と呼び、 IBMのマシンは人間に取って代わるために設計されたのではないというメッセージを伝えたかった。むしろ、それらは人間の重労働から解放することで、人々を助けるために設計されたのだ。^[6]^{: 143}

SSEC は、ニューヨーク市マディソンアベニュー 590 番地にある IBM 本社近くのビルの 1 階の部屋の 3 面に、にぎやかな通りを行き交う人々から見える大きな窓の後ろに設置されました。このスペースは以前は婦人靴店が占めていました。騒々しい SSEC は、見物客からポッパと呼ばれることもありました。 ^[10] SSEC は 1948 年 1 月 27 日に開所され、初めて一般公開されました。A. ウェインブルックは、1950 年からこのマシンの運用を担当する主任電子技術者を務めました。 ^{[11] IBM に雇われた 2 人目の博士号取得者である} ハーブグロッシュは、このマシンの最初のプログラマーの 1 人でした。もう 1 人の初期のプログラマーは、エドガー "テッド" コッドです。エリザベス "ベッツィ" スチュワートは主任オペレーターで、宣伝写真によく登場しました。^[12]

SSEC は真空管と電気機械式リレーの珍しいハイブリッドでした。約 12,500 個の真空管が演算装置、制御、およびアクセス時間が 1ミリ秒未満の8 個の (比較的高速な)レジスタに使用されていました。約 21,400 個のリレーが制御に使用され、150 個の低速レジスタにはアクセス時間が 20 ミリ秒でした。リレー技術は ASCC に似ており、クレア・D・レイク (1888–1958) が発明した技術に基づいています。^[13] SSEC の算術論理装置は、ジェームズ・W・ブライスが設計したIBM 603電子乗算器を改造したものです。^[14]かさばる管は軍の余剰レーダー技術で、壁一面を埋め尽くしていました。メモリは 19 桁の符号付き 10 進数として構成されていました。乗算は各因数で 14 桁で計算されました。 40万桁の容量のほとんどは、パンチ穴の開いた紙テープのリールの形をとっています。^[15]

加算には285マイクロ秒、乗算には20ミリ秒かかり、算術演算はハーバードマークIよりも大幅に高速になりました。すばやく取得する必要のあるデータは電子回路に保存され、残りはリレーと、別の壁を埋め尽くす3本の連続した厚紙テープの穴に保存されました。重い紙のリールを持ち上げて所定の位置に置くには、チェーンホイストが必要でした。マシンは、3つのパンチに接続された30個の紙テープリーダーから命令やデータを読み取り、別のテーブルルックアップユニットは別の36個の紙テープリーダーで構成されていました。パンチカードリーダーを使用してデータをロードし、結果はパンチカードまたは高速プリンターで生成されました。^[15] 19桁のワードは、カードストックテープまたはレジスタに2進化10進数で保存され、合計76ビットになり、プラスまたはマイナスの符号とパリティを示すための2つの追加ビットがあり、両側の行はスプロケットに使用されました。 IBMパンチカード技術のおなじみの80列が、テープの1列として横向きに記録されました。^[12]

十分にテストされた技術を使用していたSSECの計算は、当時としては正確で精密であったが、初期のプログラマーの一人であるジョン・バッカスは、「プログラムが動作している間はずっとそこにいなければならなかった。なぜなら、プログラムは3分ごとに停止し、それをプログラムした人だけがそれを再び動作させる方法を知ることができたからだ」と述べている。^[16] ENIACの共同設計者であるJ・プレスパー・エッカート（IBMのエッカートとは無関係）は、それを「あそこにある巨大な怪物で、正しく動作したことは一度もないと思う」と呼んだ。^[17]

シーバーは、命令をデータとして扱い、プログラム制御下で変更および保存できるように、SSEC を注意深く設計しました。IBM は 1949 年 1 月 19 日に SSEC に基づく特許を申請しましたが、これは後にマシンのストアードプログラム機能をサポートするものとして支持されました。^[6]^{: 136}^[18] 各命令は、任意のソース (電子または機械レジスターまたはテープリーダー) から入力を受け取り、結果を任意の宛先 (電子または機械レジスター、テープ、カードパンチ、プリンター) に保存し、次の命令のアドレスを指定することができます。次の命令のアドレスも任意のソースである可能性があります。これにより、理論上は強力になりました。^[15] ただし、実際には、命令は通常紙テープに保存されるため、全体的な速度は1 秒あたり約 50 命令に過ぎません。紙テープメモリのシリアルな性質により、SSEC のプログラミングは、第二次世界大戦時代の計算機に似たものになりました。たとえば、「ループ」は通常、紙テープを文字通りループ状に接着したものです。新しいプログラムごとに、テープとカードデッキが文字通りリーダーに「ロード」され、出力フォーマットを変更するためにプリンターのプラグボードが変更されました。これらの理由から、SSECは通常、最初のプログラム内蔵型コンピューターではなく、最後の「プログラム可能な計算機」マシンとして分類されます。^[19]

アプリケーション

SSECの最初の用途は、月と惑星の位置を計算することであり、これは天体暦として知られています。^[20] 月の位置を計算するには、約11,000回の加算、9,000回の乗算、2,000回の表参照が必要で、SSECは約7分かかりました。^[9] この用途では、約6か月間マシンが使用され、その頃には他のユーザーが並んでマシンを忙しくしていました。^[21]

SSEC が作成した月の位置表は、後に 1969 年のアポロ月飛行のコースをプロットするために使用されたと言われることがあります。しかし、1969 年に近い記録は、関係があったとしても、おそらく直接的ではなかったことを示唆しています。たとえば、NASA ジェット推進研究所で働いていた Mulholland と Devine (1968) は、^[22] JPL エフェメリステープシステムは「米国の宇宙計画における宇宙船の軌道の計算のほとんどすべてに使用」されており、現在の月のエフェメリスとして、いくつかの修正を組み込んだ改良月エフェメリスの評価を持っていたことを報告しました。ソースは「改良月エフェメリス」(SSEC によって実行された Eckert 計算のレポートであり、1952 年から 1971 年までの月の位置の結果を備えた文書) と呼ばれ、^[23] Eckert らによって説明された修正が加えられています。 (1966)、^[24]およびAE 1968の補足^[25]に記載されている。総合すると、このように参照された補正は、月の計算の実質的にすべての個々の要素を修正するものであり、したがって宇宙計画は、直接生成された表そのものではなく、SSECを使用して開拓された計算手順を修正および補正した派生物によって生成された月のデータを使用していたように見える。

SSECの最初の有料顧客はゼネラル・エレクトリック社であった。SSECは米国原子力委員会による原子炉で飛行機を動かすANPプロジェクトの計算にも使用された。ロスアラモス国立研究所のロバート・D・リヒトマイヤーはモンテカルロ法の最初の大規模応用のいくつかにSSECを使用した。^[26]ルウェリン・トーマスはドナルド・A・クオールズ・ジュニアとフィリス・K・ブラウンがプログラムした層流の安定性の問題を解決した。 ^[27] 1949年、カスバート・ハードが（これもSSEC訪問後に）雇用され、応用科学部門を立ち上げ、最終的にSSECの運営はその組織に移された。^[21]

遺産

SSECルームは上げ床を採用した最初のコンピューターの1つで、訪問者が見苦しいケーブルを見たり、ケーブルにつまずいたりすることがないようにした。多数の点滅するライトと騒々しい電気機械式リレーにより、IBMは一般の人々の目に留まりやすくなった。SSECは、 J・エドガー・フーバーの著書に基づいた映画「ウォーク・イースト・オン・ビーコン」に登場した。^[11] マスコミによって広く好意的に報道された。^[28]^[29] SSECは顧客と新入社員の両方を引き付けた。ハードとバックスの両名は、施設のデモンストレーションを見た後に採用された。

1946年のENIACはSSECよりも真空管の数が多く、一部の演算では高速でしたが、元々柔軟性が低く、新しい問題ごとに配線し直す必要がありました。1948年末に、SSECのかさばる真空管を時代遅れにした新しい真空管技術を使用した新しいIBM 604乗算器が発表されました。1949年5月にはカードプログラム式電子計算機が発表され、9月に出荷されました。これは、顧客が同様の計算を実行できるようにするための、実質的にSSEC技術の縮小版でした。^[6] 1948年末までに、SSECの限られた電子メモリが問題と見なされており、^[15] IBMはすぐにマンチェスター・ビクトリア大学のマンチェスター・ベイビーで開発されたウィリアムズ真空管技術のライセンスを取得しました。^[6]^{: 168}その後のコンピューターは電子ランダムアクセスメモリーを備え、実際にはプロセッサー・レジスターから命令を実行する機能は一般に採用されませんでした。 77 ビット幅のプログラミングワードも、ビット数は少ないものの、操作がはるかに高速になるために廃止されました。

1951年までに、ウィリアムズ真空管技術を使用した商用コンピュータとして、フェランティマーク I が英国で販売され、続いて米国で遅延線メモリを使用したUNIVAC Iが販売されました。これらのメモリ技術により、プログラム格納機能がより実用的になりました。プログラム格納の概念は、1945年にEDVAC に関する報告書の初稿で初めて広く公開され、フォンノイマンアーキテクチャとして知られるようになりました。EDVAC (1949年に初めて動作) は、当時 UNIVAC を販売していたチームによって設計された ENIAC の後継機でした。

SSECは1952年8月まで稼働したが、完全電子計算機の登場により時代遅れとなり、解体された。防衛計算機として知られるIBM 701コンピュータが同じ部屋に設置され、1953年4月7日に公開された。 ^[30] 1953年7月には、SSECを開発した同じエンディコットチームによって開発された、はるかに安価な（そしてさらに売れ行きのよい）IBM 650が発表された。^[31]

参照

参考文献

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さらに読む

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外部リンク

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SSEC を示す、ビーコンの東を歩くシーン
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