ENIAC: начало цифровой революции
Сегодня не только День влюбленных, но еще и День начала цифровой революции. Не слышали про такой? А пора бы отмечать его официально, ибо ровно 70 лет назад обществу показали первый цифровой компьютер, который назывался «ENIAC» — «Electronic Numerical Integrator and Computer» («Электронный числовой интегратор и вычислитель»).
На самом деле, первый компьютер появился намного раньше. Разработка его началась в 1943 году в Пенсильванском университете. Главная цель, которую преследовала группа разработчиков под руководством Джона Эккерта и Джона Мокли, — переплюнуть машины «Z1» и «Z3», созданные в Германии под руководством Конрада Цузе. Все они — и «Z1», и «Z3», и «ENIAC» — предназначались для рассчетов баллистических таблиц.
Компьютер «ENIAC». Фотография Армии США, не ранее 1946 года.
Шла Вторая мировая война, артиллерия использовалась всеми сторонами, только вот с процессом стрельбы были проблемы: орудие — не пистолет в руках гангстера, стрелять надо не в упор, а за десятки километров, и — что самое главное — попадать в цель. К этому времени уже была придумана довольно сложная теория, описывающая поведение пули или снаряда после выстрела, и ее нужно было использовать для расчетов траектории. Только вот солдатам на поле боя было как-то не до бумажек с интегралами и логарифмических линеек, поэтому заранее для каждого типа орудия рассчитывалась так называемая баллистическая таблица — она показывала, куда упадает снаряд после выстрела при разном положении ствола, скорости ветра и т. п. Вот такие таблицы и нужно было считать в массовых количествах.
Кстати, название «компьютер» произошло от профессии «компьютер» — так называли человека, который сидел и целую смену — восемь часов — считал. Считал он не просто так: у него была строгая инструкция, описывающая порядок действий (все примитивные арифметические операции выполнялись на счетах, логарифмических линейках или арифмометрах). Люди-компьютеры никогда не работали в одиночку: одно задание «распараллеливаось» на несколько десятков или даже сотен компьтеров. Вот поэтому уже в 1930-ых появились идеи ускорения процесса расчетов. Машины серии «Z», разработанные Цузе, использовали реле с телефонных станций и работали с двоичными кодами, что, с одной стороны, позволяет назвать их первыми электронными компьютерами. С другой — в них была заложена одна программа.
Разработчики «ENIAC» пошли дальше. Во-первых, они сменили элементарную базу: «ENIAC» использовал электронные лампы, что существенно ускоряло его работу. Во-вторых, в «ENIAC» можно было «заложить» любую программу, а не только ту, которая выдавала баллистические таблицы. Собственно, возможность легкой смены программы и позволяет назвать «ENIAC» первым компьютером в современном понимании этого слова (про «легкость» его программирования — чуть ниже).
Компьютер обошелся американскому правительству в 486 802 доллара 22 цента — это два – три миллиона сегодняшних долларов. Весил он 27 метрических тонн, и потреблял 174 киловатта электроэнергии (для сравнения: дом, в котором я сейчас живу, имеет ввод на 420 киловатт).
Две женщины вводя программу в компьютер «ENIAC». Фотография Армии США, не ранее 1946 года.
Программирование компьютера осуществлялось «шнурками» — примерно так же, как «барышня» соединяла абонентов на первых телефонных станциях. Только «шнурков» было намного больше, и ввод программы занимал около двух суток. Кстати, несмотря на то, что программа задавалась в двоичном коде, данные хранились в десятичном коде: всего лишь двадцать ячеек памяти с точностью до двадцати разрядов, то есть в современном понимании объем памяти у «ENIAC’а» составял всего 1600 байт. Одну тысячу шестьсот байт, Карл! При двадцати семи тоннах массы!
Проект очень сильно критиковался современниками: каждую секунду могло произойти примерно 1 миллиарда 800 миллионов отказов. Однако, этого не происходило. Хотя абсолютно надежным аппарат назвать нельзя: каждую неделю перегорало в среднем две лампы, а средний срок работы без отказа был всего 20 часов. Слабо сейчас раз в неделю менять видеокарту?..
Компьютер «ENIAC». Общий вид. Фотография Армии США, не ранее 1946 года.
Проект был сугубо секретным: пользоваться им могли только Армия США, либо специалисты, работавшие на американскую «оборонку». Рассекретить компьютер решили только в 1946 году, после завершения Второй мировой войны. Держать его в тайне уже не имело смысла: и баллистические таблицы уже посчитаны, и фон Нейман начал проектировать новый, более совершенный компьютер. Правда, рассекретив сам комьютер, американское правительство до сих пор держит в тайне и детали его появления на свет, и всю историю его эксплуатации до 14 февраля 1946 года (впрочем, я думаю, что пройдет еще лет тридцать, и те архивы за давностью лет откроют для широкой публики).
Дальнейшая история компьютеров известная всем: в 1951 году ими заинтеровался бизнес, в 1970-ых — домашние пользователи, в начале 1990-ых появился массовый интернет. Интересно, думали ли ответственные чиновники американского правительства тогда, вечером 14 февраля 1946 года, что они только что устроили подлинную мировую революцию — цифровую?..
Не забывайте лайкать: