プログラム内蔵型コンピュータ

プログラム内蔵方式のコンピュータは、実行中のプログラム命令を高速な電子記憶装置から直接読み込むコンピュータです。[ 1 ]^{この方式で}は、プラグボード方式のコンピュータに伴う時間のかかるセットアップコストが不要になり、パンチカードやパンチテープなどの機械式読み取り装置の使用によって生じる速度のボトルネックも解消されます。^{[ 2 ]}

この定義は、メモリ内のプログラムとデータの処理が互換性があるか、または統一されている必要があるという要件で拡張されることが多い。^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

命令とデータはどちらも同じメモリシステムに格納されますが、それらへのアクセスパスは異なる場合があります。フォン・ノイマン・アーキテクチャでは命令とデータの両方に同じアクセスパスを使用しますが、ハーバード・アーキテクチャでは命令とデータに別々のアクセスパスを使用します。^{[ 6 ] [ 7 ]}ただし、プログラム内蔵コンピュータ という用語は、フォン・ノイマン・アーキテクチャの同義語として使用されることがあります。^{[ 8 ] [ 9 ]} ヘネシーとパターソンは、初期のハーバード・マシンは「プログラム内蔵コンピュータの支持者によって反動的と見なされていた」と書いています。^{[ 10 ]}

プログラム内蔵型コンピュータの概念は、1936年の普遍チューリングマシンの理論的概念に遡ることができる。^{[ 11 ]}フォン・ノイマンはこの論文を認識しており、共同研究者たちにその重要性を強く印象づけた。^{[ 12 ]}

アタナソフ・ベリー・コンピュータなど、初期のコンピュータの多くは再プログラム不可能でした。それらは単一のハードワイヤードプログラムを実行しました。プログラム命令が存在しないため、プログラムの保存場所も必要ありませんでした。一方、プログラム可能なコンピュータの中には、パンチテープにプログラムを保存し、必要に応じて物理的にシステムに挿入するものもありました（Zuse Z3やHarvard Mark Iなど）。また、コロッサス・コンピュータのように、スイッチやプラグを物理的に操作することによってのみプログラム可能なものもありました。

1936年、コンラート・ツーゼは2件の特許出願において、機械命令をデータに使用されるのと同じ記憶領域に保存できることを予見していた。^{[ 13 ]}

1948年、当初はサブシステムをケーブルで電気的に接続してプログラムしていたENIACは、機能テーブルにデジタル形式で保存されたプログラムを実行するように改造された。ENIACは1948年4月12日にこの方法で保存された最初のプログラムを実行した。^{[ 14 ]}

1948年、マンチェスター大学で製造されたマンチェスター・ベビー[ ^{15 ]は、} 1948年6月21日にプログラム内蔵方式で実行された世界初の電子コンピュータとして一般的に認識されています^{[ 16 ] [ 17 ]。}しかし、ベビーは本格的なコンピュータとは見なされず、1949年4月に初めて研究に投入されたマンチェスター・マーク1コンピュータの前身となる概念実証機とみなされていました。1949年5月6日、ケンブリッジ大学のEDSACが最初のプログラムを実行し、別の電子デジタルプログラム内蔵方式コンピュータとなりました^{[ 18 ]} 。1948年1月に稼働を開始したIBM SSECが最初のプログラム内蔵方式コンピュータであると主張されることもありますが^{[ 19 ]} 、 SSECの階層型メモリシステムや、リレーやテープドライブへのアクセスなど、その動作の一部がプラグ接続によって決定されていたことなどから、この主張は議論の的となっています。^{[ 20 ]}大陸ヨーロッパで最初に構築されたプログラム内蔵型コンピュータは、 1950年にソビエト連邦で完成したMESMである。 ^{[ 21 ]}

• ストアドプログラム制御