IBM SSEC

1946年2月の完全電子式ENIACの発表は、プロジェクトに活力を与えた。^{[ 8 ]} IBM選択シーケンス電子計算機（SSEC）と呼ばれるこの新しい機械は、1947年8月までに設置準備が整っていた。^{[ 9 ]} ワトソンは、当時「コンピュータ」とは計算を行う人間を指していたため、このような機械を「計算機」と呼んだ。彼は「IBMの機械は人間を置き換えるために設計されたものではなく、むしろ人々の苦労を軽減することで人々を助けるために設計されたものである」というメッセージを伝えたかったのだ。^{[ 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本社近くの建物の1階の部屋の3面に設置され、大きな窓の後ろに置かれていたため、賑やかな通りを行き交う人々から見えた。その場所は以前は婦人靴店だった。騒々しいSSECは、見物する歩行者から「ポッパ」と呼ばれることもあった。 ^{[ 10 ]} 1948年1月27日に正式に公開され、初めて一般公開された。A.ウェイン・ブルックは1950年からこの機械の運用の主任電子技師を務めた。^{[ 11 ]} IBMに採用された2人目の博士号取得者であるハーブ・グロッシュは、初期のプログラマーの1人だった。他の初期のプログラマーには、エドガー「テッド」コッドとジョン・バッカスがいた。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、よく宣伝写真に登場した。^{[ 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 本の真空管が演算ユニット、制御、およびアクセス時間が 1ミリ秒未満の8 つの (比較的高速な)レジスタに使用されました。約 21,400 個のリレーが制御と 150 個の低速レジスタに使用され、アクセス時間は 20 ミリ秒でした。リレー技術は、クレア D. レイク (1888–1958) が発明した技術に基づいて、ASCC と類似していました。^{[ 13 ]} SSEC の演算論理ユニットは、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した。[ 14 ]かさばる真空^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。メモリは符号付き 19 桁の 10 進数として構成されていました。乗算は各因数に 14 桁を使用して計算されました。引用された40万桁の容量のほとんどは、パンチ紙テープのリールの形であった。^{[ 15 ]}

加算は 285 マイクロ秒、乗算は 20 ミリ秒かかり、算術演算は Harvard Mark I よりはるかに高速でした。すぐに取得する必要のあるデータは電子回路に保持され、残りはリレーと、別の壁を埋め尽くす 3 本の連続したカードストック テープの穴として保存されました。重い紙のリールを所定の位置に持ち上げるには、チェーン ホイストが必要でした。この機械は、3 つのパンチに接続された 30 本の紙テープ リーダーから命令またはデータを読み取り、別のテーブル ルックアップ ユニットは、さらに 36 本の紙テープ 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に出力されました。^{[ 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バイナリ コーディング 10 進数で保存され、76 ビットとなり、正負の符号とパリティを示すための追加の 2 ビットがあり、両側の 2 列はスプロケットに使用されました。^{[ 12 ]}

SSECは十分にテストされた技術を使用しており、当時の基準では正確かつ精密な計算を行っていたが、初期のプログラマーの一人であるジョン・バッカスは、「プログラムが実行されている間は常にそこにいなければならなかった。なぜなら、3分ごとに停止し、それをプログラムした人だけが再び実行す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ないと思う」と評した。^{[ 17 ]}

シーバーは、命令をデータとして扱うようにSSECを慎重に設計し、プログラム制御下で命令を変更および保存できるようにした。IBMは1949年1月19日にSSECに基づく特許を出願し、後にこの特許はマシンのプログラム内蔵機能の裏付けとして認められた。^{[ 6 ]： 136 [ 18 ]} 各命令は、任意のソース（電子レジスタまたは機械レジスタ、テープリーダー）から入力を受け取り、結果を任意の宛先（電子レジスタまたは機械レジスタ、テープまたはカードパンチ、プリンタ）に保存し、次の命令のアドレスを出力した。次の命令も任意のソースから出力できた。これにより、理論上は強力になった。^{[ 15 ]}しかし、実際には命令は通常紙テープに保存され、結果として全体の速度は毎秒 約50命令に過ぎなかった。紙テープメモリのシリアル性により、SSECのプログラミングは第二次世界大戦時代の電卓に似ていた。たとえば、「ループ」は通常、紙テープを接着した文字通りのループだった。新しいプログラムごとに、テープや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交換されました。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ではなく、最後の「プログラム可能な計算機」として分類されます。^{[ 19 ]}

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 ]}この用途は、英国の航海暦局のレスリー・コムリーが市販のホレリスマシンを使用して計算した以前の補間表よりも優れているとして、エッカートとグロッシュによって選ばれました。^{[ 21 ]}月の各位置を計算するには、約 11,000 回の加算、9,000 回の乗算、および 2,000 回の表の参照が必要で、SSEC では約 7 分かかりました。^{[ 9 ]} この用途では、このマシンは約 6 か月使用されました。その頃には、マシンを稼働させ続けるために他のユーザーが列をなしていました。^{[ 22 ]}

SSECが、後に1969年のアポロ月面着陸の軌道を描くために使用された月の位置表を作成したと言われることがある。しかし、1969年に近い記録は、関係はあったものの、おそらくそれほど直接的なものではなかったことを示唆している。NASAジェット推進研究所で働いていたマルホランドとデバイン^{（1968 ）}は、JPLエフェメリステープシステムが「米国の宇宙計画における宇宙船軌道のほぼすべての計算に使用されていた」と報告し 、現在の月暦として、いくつかの修正を組み込んだ改良月暦の評価を使用していたと報告した[23]。情報源は「改良月暦」（SSECによって実行されたエッカートの計算の報告書であり、1952年から1971年までの月の位置結果を含む文書）^{[ 24 ]}と名付けられ、エッカートらによって説明された修正が加えられている。 (1966)、^{[ 25 ]}およびAE 1968の補遺^{[ 26 ]}を合わせると、参照された修正は、月面計算のほぼすべての個々の要素を修正しており、したがって、宇宙計画では、直接得ら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の修正および修正された派生によって生成された月面データを使用していたようです。

SSEC の最初の有料顧客はゼネラル・エレクトリック社でした。SSEC は、原子炉で飛行機を動かすANPプロジェクトの計算にも米国原子力委員会によって使用されました。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な応用のいくつかに SSEC を使用しました。^{[ 27 ]}ルウェリン トーマスは、ドナルド A. クォールズ ジュニアとフィリス K. ブラウンによってプログラムされた層流の安定性の問題を解決しました。^{[ 28 ]} 1949 年、カスバート ハードが採用され (これも SSEC を訪れた後に)、応用科学部門が設立されました。SSEC の運用は最終的にその組織に組み込まれました。^{[ 22 ]}

SSEC ルームは、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しないように、床を高くした最初のコンピューターの 1 つです。点滅する多数のライトと騒々しい電気機械式リレーにより、IBM は一般の人々から非常に目立つようになりました。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」に登場しました。^{[ 11 ]} マスコミによって広く好意的に報道されました。^{[ 29 ] [ 30 ]} SSEC は顧客と新しい従業員の両方を引き付けました。ハードとバックアスは、施設のデモンストレーションを見た後に採用されました。

1946年のENIACはSSECよりも多くの真空管を備え、一部の演算では高速でしたが、当初は柔軟性に欠け、新しい問題ごとに配線をやり直す必要がありました。1948年末には、新しいIBM 604乗算器が発表されました。これは、すでにSSECのかさばる真空管を時代遅れにする新しい真空管技術を使用していました。1949年5月までに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、SSEC技術を大幅に縮小したバージョンでした。^{[ 6 ]} 1948年末になっても、SSECの限られた電子メモリは問題と見なされており、^{[ 15 ]} IBMはすぐにマンチェスターのビクトリア大学でマンチェスターベ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}後続のコンピュータは電子ランダムアクセスメモリを備え、実際にはプロセッサレジスタから命令を実行する機能は一般的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、ビット数を減らしつつはるかに高速な動作を実現するために廃止された。

1951年までに、フェランティ・マークIはウィリアムズ真空管技術を用いた商用コンピュータとして英国で販売され、続いて米国では遅延線メモリを用いたUNIVAC Iが発売された。これらのメモリ技術により、プログラム内蔵方式がより実用的になった。プログラム内蔵方式の概念は、1945年にEDVACに関する報告書の初稿で初めて広く発表され、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った。EDVAC （1949年に初めて動作）はENIACの後継機であり、後にUNIVACを販売したチームによって設計された。

SSECは1952年8月まで稼働し、完全電子式コンピュータによって時代遅れになったため解体された。国防計算機として知られるIBM 701コンピュータが、1953年4月7日の一般公開のために同じ部屋に設置された。^{[ 31 ]} 1953年7月には、SSECを開発したのと同じエンディコットチームによって開発された、はるかに安価で（そしてさらに売れ行きの良かった）IBM 650が発表された。^{[ 32 ]}