ENIAC – первый программируемый цифровой компьютер

Компьютер ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) стал первым компьютером современного типа – вычислителем общего назначения, который можно перепрограммировать для решения различных задач. Проект по его созданию был запущен в 1943 году, но его датой рождения считается 1946 год, когда машина была представлена публике. Работа над ENIAC стала историческим этапом в развитии компьютерных технологий. В процессе работы с проектом родилось и было протестировано много новых инженерных идей, которые стали основой для усовершенствования вычислительных машин в дальнейшем.

История создания

Как и многие научные разработки того времени, компьютер создавался для военных целей. Он задумывался для создания таблиц стрельбы – расчета траекторий полета баллистических ракет и других снарядов. В каком-то смысле можно сказать что ENIAC стал первым центром обработки данных своего времени.

Ручные расчеты занимали недели и месяцы человеческого ресурса и рутинного труда, так как количество траекторий, которые нужно было обработать, могло достигать нескольких тысяч, а для расчета каждой требовалось более 1000 операций. Работали над расчетами в основном женщины-математики на арифмометрах, и на расчет одной траектории уходило 16 дней.

Компьютер, который бы ускорил этот процесс, начали создавать в 1943 году, в разгар Второй мировой войны, в Пенсильванском университете США (Электротехнической школе Мура). Главными инженерами были Джон Мокли и Джон Эккерт. В 1945 году компьютер был готов к расчетам.

Мощность и производительность

Компьютер представлял собой огромный шкаф в форме подковы с множеством мигающих лампочек.

• ENIAC использовал 17 468 вакуумных ламп, около 7 200 диодов, 1 500 реле, 70 000 резисторов и 10 000 конденсаторов.
• Весил около 27 тонн и занимал площадь около 167 квадратных метров.
• Потреблял около 150 киловатт электроэнергии.
• Температура в машинном зале во время его работы достигала 50 градусов.
• Стоимость составила 487 000 долларов (что сегодня эквивалентно 6,9 млн долларов).

Внедрение каждой новой задачи занимало много времени – иногда несколько дней, а отладка занимала недели.

• ENIAC не имел памяти в современном смысле, использовались перфокарты. Память на 100 слов добавили только в 1953 году.
• Программирование было сложным и трудоемким процессом, требующим физического переключения проводов и настройки переключателей.

Несколько десятков тысяч радиоламп требовали постоянной замены, поэтому работу на ENIAC периодически приходилось останавливать, чтобы найти и заменить неисправную лампу. Это занимало много времени, поэтому позже инженеры оптимизировали этот процесс обслуживания, и он стал занимать 15 минут вместо нескольких часов, с помощью мониторинга и предиктивного обслуживания.

Поскольку система была спланирована изменяемой, ее можно было масштабировать. Например, в 1948 году были введены таблицы функций, и программировать стало легче.

После войны

Так как компьютер разрабатывался больше 2 лет, и начал полноценно работать для расчетов только в 1945 году, когда война уже заканчивалась, его рассекретили и мощности перепрофилировали. Об ENIAC общественность узнала в 1946 году. На нем стали проводить расчеты для создания водородной бомбы, а также для различных мирных задач: проектирования аэродинамических труб, исследования космических лучей и даже для прогнозов погоды.

ENIAC постоянно усовершенствовался, но использовали его недолго – до 1955 года. Потом стали появляться более производительные системы и современные компьютеры. А в 1955 году ENIAC был разобран, и сейчас его составные части (40 панелей) принадлежат различным музеям и университетам в США.

ENIAC был не единственным и не самым мощным, но он считается первым компьютером современного типа, поскольку его можно было настроить на решение разных задач.

• ENIAC стал важным шагом в истории вычислительной техники и прототипом для последующих поколений компьютеров.
• ENIAC продемонстрировал возможности электронных цифровых компьютеров и вдохновил на дальнейшие разработки в этой области.
• Сыграл важную роль в развитии теории вычислительных машин и архитектуры компьютеров.