Леонид Черняк – История электронных компьютеров (страница 19)

Согласно экспертным оценкам, стоимость системы SAGE составляла 8–12 млрд долларов, что сопоставимо с Манхэттенским проектом.

Субподрядчики распределились следующим образом:

• IBM – аппаратное обеспечение;

• Burroughs – коммуникационное оборудование;

• Линкольновская лаборатория MIT – системная интеграция;

• RAND Corporation – программное обеспечение.

Первый управляющий центр SAGE вступил в действие в ноябре 1956 г., последний – в 1962 г. Для системы было написано 500 тысяч строк кода. Надежность впечатляет: SAGE выключалась всего на 10 часов в год.

SAGE была первой системой с полноценным человеко-машинным интерфейсом. Каждая станция управления имела экран с электронно-лучевой трубкой, на котором отображалась текущая воздушная обстановка.

Оператор мог взаимодействовать с изображением с помощью светового пера – устройства, позволяющего указать на объект на экране и:

• запросить параметры;

• передать координаты;

• инициировать перехват.

Эта технология стала предтечей графического интерфейса пользователя (GUI): курсор, клики, визуальная обратная связь и обработка событий в реальном времени. Появление GUI задолго до Xerox PARC и Macintosh показывает, что потребность в интуитивном управлении сложными системами возникла намного раньше, чем массовая персонализация компьютеров.

SAGE стал технологическим и культурным прецедентом: впервые показано, что человек может взаимодействовать с компьютером напрямую – в диалоге, а не через бумагу или перфокарты.

SAGE стал первым технически реализованным прообразом государственной системы как информационной машины, где наблюдение, моделирование, анализ и реакция объединены в одном технологическом контуре. Он не просто анализировал данные – система принимала решения и управляла действиями (сил ПВО) в реальном времени.

SAGE доказал работоспособность кибернетической утопии управления: если государство – система, его поведение можно анализировать, прогнозировать и направлять при достаточном уровне технологий.

Британский путь в компьютинге

Великобритания начала свою компьютерную историю блестяще. Она не пошла по американскому пути массового производства машин, а выбрала иной вектор развития: умные архитектуры, оригинальные алгоритмы и смелые концептуальные решения. Английские компьютеры часто рождались не ради рынка, а ради идей. В этом кроется их особое очарование.

И хотя США быстро вышли в лидеры индустрии, британская школа сохранила самобытность. Acorn Computers с BBC Micro и предшественниками ARM, Sinclair Research с компактными ZX Spectrum, Autonomy с байесовской аналитикой данных, ARM Holdings и ее архитектуры для миллиардов чипов, а также Darktrace с алгоритмами киберзащиты – все это продолжение традиции, в которой ценность измеряется не серийностью, а интеллектом.

От Colossus к «национальному компьютеру»

Опыт Блетчли-парка, полученный при создании криптоаналитической машины Colossus стал катализатором британского старта. В отличие от США, где в дело сразу включились университеты и промышленность, в Великобритании инициатором выступило Министерство снабжения армии (Ministry of Supply). В 1945 году, еще до публикации знаменитого американского меморандума о EDVAC, оно предложило создать British national computer – национальный вычислитель.

Исполнителем выбрали Национальную физическую лабораторию (NPL), относительно небольшое учреждение, которым руководил сэр Чарльз Дарвин, родственник великого естествоиспытателя. В команду вошли лучшие умы Блетчли-парка – Макс Ньюман и Алан Тьюринг. Ньюман, игравший ключевую роль в организации работы над Colossus и в математической подготовке специалистов Блетчли, предложил идею вычислительного центра как общенационального ресурса. Тьюринг разработал проект Automatic Computing Engine (ACE), универсальной общенациональной машины. В нем ощущалось математическое вдохновение, но и некоторая инженерная мегаломания.

Проект выглядел внушительно: полная ACE должна была содержать около 6 000 ламп, работать с памятью на 1 000 слов по 32 бита, а скорость выполнения операций оценивалась в 1 миллион операций в секунду – показатели, поражающие для середины 1940-х. Однако быстро выяснилось, что идея слишком амбициозна. Ньюман вскоре ушел в Манчестер, где развернул собственную линию работ, Тьюринг взял годовой отпуск и работал в Кембридже и Манчестере. К 1947 году от идеи «British national computer» отказались. Главной причиной стала экономика: страна, разрушенная войной, не могла позволить себе столь масштабный проект.

Упрощенный вариант, Pilot ACE, содержал около 800 ламп, использовал ртутные линии задержки общей емкостью 352 слова по 32 бита и достигал скорости до 1 миллиона инструкций в секунду – фактически он стал одним из самых быстрых компьютеров своего времени. Но программировать его было крайне сложно. Тем не менее, машина работала до 1957 года, а ее промышленный вариант – DEUCE (Digital Electronic Universal Computing Engine) – выпускался English Electric (35 экземпляров) и содержал уже около 1 450 ламп.

Манчестерская инженерная школа

В Манчестере в дело включился именно Макс Ньюман, перешедший сюда из NPL. Он привел с собой опыт Блетчли и понимание организационной стороны крупных проектов. Вместе с инженерами Фредериком Уильямсом и Томом Килбурном он основал школу, где математика и инженерия соединились.

Уильямс, специалист по радарам, предложил использовать электронно-лучевые трубки не для вывода изображения, а для хранения данных: люминофор сохранял след, а луч мог его обновлять и считывать. Вместе с Килбурном и Джеффом Тутиллом он в 1946 году начал эксперименты, а к 1948 году построил SSEM (Small Scale Experimental Machine) – «Baby». Машина содержала 550 ламп и могла хранить 32 слова по 32 бита. Ее первая программа из 17 команд проработала 52 минуты.

Следующим шагом стал Manchester Mark I, в полной версии имевший около 4 200 ламп, память на 128 слов и скорость порядка 1 миллисекунды на операцию. В нем использовались «длинные слова» (40 бит), а также впервые применялись индексные регистры. Эта машина стала основой для коммерческого компьютера Ferranti Mark I (1949), содержавшего более 4 000 ламп и память на 2 048 слов. На нем была реализована ранняя система программирования, а Тони Брукер создал язык Autocode.

Дальнейшее развитие линии: Mercury (1957, 2 000 слов памяти на магнитных барабанах, скорость до 60 000 операций в секунду), а затем Atlas (1962) – самый быстрый компьютер своего времени. Atlas содержал около 90 000 транзисторов, оперативную память на 16 000 слов по 48 бит и барабанное хранилище на 96 000 слов. Именно здесь впервые была реализована концепция виртуальной памяти. В 1970-е появились MU5 и MU6, ставшие прототипами мэйнфреймов ICL.

Кембридж и рождение бизнес-компьютинга

В Кембридже работу возглавил Морис Уилкс. Получив доступ к меморандуму фон Неймана, он создал проект EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator), завершенный в 1949 году. Машина содержала около 3 000 ламп, память на 512 слов по 17 бит на ртутных линиях задержки и выполняла порядка 650 инструкций в секунду. Это был первый по-настоящему полезный компьютер с хранимой программой.

Неожиданным союзником оказалась чайная империя J. Lyons & Co. Компания имела собственные подразделения инженеров и математиков и стремилась автоматизировать бизнес-процессы. Руководители Джон Симмонс и Реймонд Томпсон сразу оценили потенциал компьютеров. Они отправились в США, встречались с Германом Гольдштейном и вернулись с твердым решением внедрять вычислительные машины для управления производством.

Сначала Lyons финансировала проект EDSAC, но затем пригласила бывшего аспиранта Уилкса Джона Пинкертона для создания собственной машины. Так появился LEO I (Lyons Electronic Office), запущенный в 1951 году. Он состоял из 21 шкафа, содержал около 6 000 ламп и 64 ртутные линии задержки на 2 048 слов. Тактовая частота достигала 500 кГц, а скорость – около 600 инструкций в секунду. Его эксплуатация произвела сенсацию: это был первый в мире бизнес-компьютер.

Компания LEO Computers выпустила обновленные версии: LEO II (1957, до 10 000 ламп, 4 096 слов памяти) и LEO III (1962, транзисторная, память на 8 192 слова). Всего было произведено около 150 машин, установленных по всему миру, включая Австралию, Южную Африку и даже Чехословакию.

Наследие британского пути

История британских компьютеров первого поколения – это чередование амбициозных проектов и прагматичных решений.

• ACE и его наследники показали силу идей Тьюринга, но и ограниченность чисто математического подхода.

• Манчестерская школа Ньюмана, Уильямса и Килбурна создала основу инженерной традиции и вывела Великобританию на уровень коммерческого производства.

• Кембриджская линия подарила миру бизнес-компьютинг через LEO.

Хотя позже Британия уступила США в гонке объемов и скоростей, ее влияние оказалось интеллектуальным. От ранних идей до современных ARM и Darktrace проходит прямая линия: британский путь – это умные архитектуры, новые алгоритмы и смелые концепции.

Сегодня уже невозможно представить мир без ARM-процессоров, работающих в миллиардах устройств. Но их корни уходят в 1945 год, когда в NPL обсуждали создание «British national computer». Тогда, в послевоенной Британии, родилась традиция, в которой ценность измеряется не числом выпущенных машин, а качеством идей.