IBM 7090 - IBM 7090

Console IBM 7090

L' IBM 7090 est une version transistorisée de deuxième génération de l'ancien ordinateur central à tube à vide IBM 709 qui a été conçu pour des « applications scientifiques et technologiques à grande échelle ». Le 7090 est le quatrième membre de la série d'ordinateurs scientifiques IBM 700/7000 . La première installation 7090 a eu lieu en décembre 1959. En 1960, un système typique se vendait 2,9 millions de dollars (équivalent à 20 millions de dollars en 2020) ou pouvait être loué 63 500 $ par mois (équivalent à 429 000 $ en 2019).

Le 7090 utilise une longueur de mot de 36 bits , avec un espace d'adressage de 32 768 mots (adresses de 15 bits). Il fonctionne avec un cycle de mémoire de base de 2,18 s, en utilisant la technologie de mémoire de base IBM 7302 Core Storage du projet IBM 7030 (Stretch).

Avec une vitesse de traitement d'environ 100 Kflop/s , le 7090 est six fois plus rapide que le 709, et pourrait être loué moitié prix. Une version améliorée, le 7094 était jusqu'à deux fois plus rapide. Il a été retiré de la vente le 14 juillet 1969, mais les systèmes sont restés en service pendant plus d'une décennie après.

Développement et nommage

Bien que le 709 était une machine supérieure à son prédécesseur, le 704, il était construit et vendu à l'époque où les circuits à transistors supplantaient les circuits à tubes à vide. Par conséquent, IBM a redéployé son groupe d'ingénierie 709 à la conception d'un successeur transistorisé. Ce projet a été appelé le 709-T (pour transistorisé ), qui, en raison du son lorsqu'il est prononcé, est rapidement passé à la nomenclature 7090 (c'est-à-dire sept - oh - quatre-vingt-dix). De même, les machines connexes telles que le 7070 et d'autres équipements de la série 7000 étaient parfois appelées par des noms de chiffre - chiffre - décennie (par exemple, sept - oh - soixante-dix).

IBM 7094

La console de l'opérateur IBM 7094 affichant un registre d'index supplémentaire s'affiche dans une boîte supplémentaire distinctive sur le dessus. Remarquez le voyant "Multiple Tag Mode" en haut au centre.

Une version améliorée, l' IBM 7094 , a été installée pour la première fois en septembre 1962. Elle possède sept registres d'index, au lieu de trois sur les machines précédentes. La console 7094 a une boîte distinctive sur le dessus qui affiche des lumières pour les quatre nouveaux registres d'index. Le 7094 a introduit une virgule flottante double précision et des instructions supplémentaires, mais est largement rétrocompatible avec le 7090. Bien que le 7094 ait 4 registres d'index de plus que le 709 et le 7090, au moment de la mise sous tension, il est en mode tag multiple , compatible avec le 709 et 7090, et nécessite une instruction Leave Multiple Tag Mode pour entrer dans le mode sept registres d'index et utiliser les 7 registres d'index. En mode de balises multiples, lorsque plus d'un bit est défini dans le champ de balise, le contenu des deux ou trois registres d'index sélectionnés est soumis à une opération OU , et non à l'addition, avant que la décrémentation n'ait lieu. En mode sept registres d'index, si le champ de balise à trois bits n'est pas nul, il sélectionne un seul des sept registres d'index, cependant, le programme peut revenir en mode de balise multiple avec l'instruction Enter Multiple Tag Mode , rétablissant la compatibilité 7090.

En avril 1964, le premier 7094 II a été installé, qui avait presque deux fois plus de vitesse générale que le 7094 en raison d'un cycle d'horloge plus rapide, de deux banques de mémoire et d'un meilleur chevauchement de l'exécution des instructions, un premier exemple de conception en pipeline .

IBM 7040/7044

En 1963, IBM a introduit deux nouvelles machines à moindre coût appelées IBM 7040 et 7044. Elles ont une architecture 36 bits basée sur la 7090, mais avec quelques instructions omises ou facultatives, et une entrée/sortie simplifiée qui permet l'utilisation de plus modernes , des périphériques plus performants de la série IBM 1400 .

Système à couplage direct 7094/7044

Le système à couplage direct (DCS) 7094/7044 a été initialement développé par un client d'IBM, Aerospace Corporation , à la recherche d'une meilleure rentabilité et d'une flexibilité de planification supérieure à celle fournie par le système d'exploitation sur bande IBSYS d'IBM. DCS a utilisé un IBM 7044 moins cher pour gérer les entrées/sorties (E/S), le 7094 effectuant principalement des calculs. Aerospace a développé le système d'exploitation Direct Couple, une extension d'IBSYS, qui a été partagée avec d'autres clients IBM. IBM a ensuite présenté le DCS en tant que produit.

Transistors et circuits

Le 7090 utilisait plus de 50 000 transistors à jonction en alliage au germanium et des transistors à dérive de jonction diffuse (plus rapides) au germanium .

Le 7090 utilisait les cartes du système modulaire standard (SMS) utilisant une logique en mode courant, certaines utilisant des transistors à dérive de jonction diffuse.

Formats d'instructions et de données

Le format d'instruction de base était le même que celui de l' IBM 709 :

  • Un opcode à trois bits ( préfixe ), un décrément de 15 bits (D), une étiquette à trois bits (T) et une adresse à 15 bits (Y)
  • Un opcode de douze bits, un indicateur de deux bits (F), quatre bits inutilisés, une étiquette de trois bits (T) et une adresse de 15 bits (Y)
  • Variations de ce qui précède avec une allocation différente des bits 12-17 ou des allocations différentes des bits 18-35

La documentation des opcodes utilisés octal signé Le champ flag indiquait s'il fallait utiliser l'adressage indirect ou non. Le champ de décrémentation contenait souvent un opérande immédiat pour modifier les résultats de l'opération, ou était utilisé pour définir davantage le type d'instruction. Le champ d'étiquette peut décrire un registre d'index à utiliser ou être utilisé comme décrit ci-dessous. Le champ Y peut contenir une adresse, un opérande immédiat ou un modificateur d'opcode. Pour les instructions où le champ tag indiquait une indexation, l'opération a été

T=0
utiliser O
7090
former le ou logique des registres d'index sélectionnés et soustraire de Y
7094 en mode de balises multiples (par défaut à la mise sous tension)
comme 7090
7094 en mode sept registres d'index
soustraire le registre d'index de Y

S'il n'y avait pas de champ F ou si F n'est pas entièrement composé de bits à un, alors l' adresse ci-dessus était l' adresse effective . Sinon c'était une adresse efficace indirecte ; c'est-à-dire, chercher le mot à cet endroit et traiter les champs T et Y comme décrit ci-dessus.

Les formats de données sont

  • Les nombres à virgule fixe étaient stockés au format signe/grandeur binaire .
  • Les nombres à virgule flottante simple précision avaient un signe de magnitude, un exposant de 128 bits en excès et une magnitude de 27 bits (les nombres étaient binaires, plutôt que le format hexadécimal introduit plus tard pour System/360 )
  • Les nombres à virgule flottante double précision , introduits sur le 7094, avaient un signe de magnitude, un exposant de 128 bits en excès et une magnitude de 54 bits. Le nombre en double précision était stocké en mémoire dans une paire paire-impaire de mots consécutifs ; le signe et l'exposant du deuxième mot étaient ignorés lorsque le nombre était utilisé comme opérande.
  • Les caractères alphanumériques étaient des BCD à six bits , emballés six par mot.

La notation octale était utilisée dans la documentation et la programmation ; La console affiche les lumières et les commutateurs ont été regroupés en champs de trois bits pour une conversion facile vers et depuis l'octal.

Entrée sortie

Console de l'opérateur IBM 7090 au NASA Ames Research Center en 1961, avec deux banques de lecteurs de bande magnétique IBM 729. Le lecteur de carte est devant l'homme et la femme à droite.

La série 7090 présente une architecture de canal de données pour l'entrée et la sortie, précurseur des E/S modernes à accès direct à la mémoire . Jusqu'à huit canaux de données peuvent être connectés, avec jusqu'à dix lecteurs de bande IBM 729 connectés à chaque canal. Les canaux de données ont leur propre ensemble très limité d'opérations appelées commandes. Ceux-ci sont utilisés avec le stockage sur bande (et plus tard, sur disque) ainsi que des unités de cartes et des imprimantes, et offrent des performances élevées pour l'époque. L'impression et les E/S de cartes perforées , cependant, utilisaient le même équipement d'enregistrement d'unité modifié introduit avec le 704 et étaient lents. Il est devenu courant d'utiliser un ordinateur IBM 1401 moins cher pour lire les cartes sur bande magnétique afin de les transférer vers le 7090/94. La sortie serait écrite sur bande et transférée vers le 1401 pour l'impression ou la perforation de cartes à l'aide de ses périphériques beaucoup plus rapides, notamment l' imprimante ligne IBM 1403 .

Plus tard, IBM a introduit le système à couplage direct 7094/7044 ; le 7044 gérait le spoulage entre ses périphériques rapides de la série 1400 et les fichiers disque 1301 ou 1302, et utilisait la communication de canal de données à canal de données comme interface du 7094 pour les données spoulées, le 7094 effectuant principalement des calculs. Il existe également un DCS 7090/7040.

Logiciel

Les machines 7090 et 7094 ont eu beaucoup de succès pour leur époque et disposaient d'une grande variété de logiciels fournis par IBM. De plus, il y avait une communauté d'utilisateurs très active au sein de l'organisation d'utilisateurs, SHARE .

IBSYS est un système d'exploitation de production "lourd" avec de nombreuses options de prise en charge de sous-systèmes et de langues, parmi lesquelles FORTRAN , COBOL , SORT/MERGE, l'assembleur MAP et d'autres.

FMS, le Fortran Monitor System , était un système plus léger mais toujours très efficace, optimisé pour la programmation par lots en FORTRAN et en assembleur. L'assembleur fourni, FAP, ( Fortran Assembly Program ), était un peu moins complet que MAP, mais offrait d'excellentes capacités pour l'époque. FMS a également incorporé un dérivé considérablement amélioré du compilateur FORTRAN écrit à l'origine pour le 704 par Backus et son équipe.

Applications notables

Double 7090 à la NASA pendant le projet Mercury .
  • Le système compatible de temps partagé (CTSS), l'un des premiers systèmes d'exploitation à temps partagé , a été développé au centre de calcul du MIT à l'aide d'un 7090 avec une banque de mémoire supplémentaire, entre autres modifications ; il a finalement fonctionné sur deux 7094 distincts, l'un d'eux au projet MAC .
  • La NASA a utilisé des 7090 et, plus tard, des 7094 pour contrôler les vols spatiaux Mercury et Gemini . Le Goddard Space Flight Center exploitait trois 7094. Au début du programme Apollo , un 7094 a été maintenu opérationnel pour exécuter un logiciel de planification de vol qui n'avait pas encore été porté sur les nouveaux ordinateurs System/360 du contrôle de mission .
  • Caltech/NASA Jet Propulsion Laboratory disposait de trois 7094 dans le Space Flight Operations Facility (SFOF, bâtiment 230), alimentés par bande à l'aide de plusieurs 1401, et de deux systèmes à couplage direct 7094/7044 (dans les bâtiments 125 et 156). [ en discussion ]
  • Un IBM 7090 a été installé au LASL, Laboratoire scientifique de Los Alamos (maintenant Laboratoire national de Los Alamos ).
  • En 1961, Alexander Hurwitz a utilisé un 7090 pour découvrir deux nombres premiers de Mersenne , avec 1 281 et 1 332 chiffres, le plus grand nombre premier connu à l'époque.
  • En 1961, Michael Minovitch a utilisé le 7090 de l' UCLA pour s'attaquer au problème des trois corps . Ses recherches ont été le fondement scientifique de la NASA de Planetary Grand Tour projet.
  • Le 13 février 1961, un IBM 7090 a été installé au Woomera Long Range Weapons Establishment dans le sud de l'Australie.
  • En 1962, une paire de 7090 à Briarcliff Manor, New York , a servi de base à la version originale du système de réservation des compagnies aériennes SABRE introduit par American Airlines.
  • Le compositeur Iannis Xenakis a écrit sa pièce "Atrées" à l'aide d'un IBM 7090 à la Place Vendôme , Paris.
  • En 1962, Daniel Shanks et John Wrench ont utilisé un IBM 7090 pour calculer les 100 000 premiers chiffres de π .
  • En 1963, trois systèmes 7090 ont été importés et installés au Japon, un chacun chez Mitsubishi Nuclear Power Co. (dont la division DP a ensuite fusionné avec Mitsubishi Research Institute, Inc. ), le centre de données d' IBM Japon à Tokyo et Toshiba à Kawasaki . Ils étaient principalement utilisés pour le calcul scientifique.
  • En 1964, une première version de TRACE , un programme de détermination et de propagation d'orbite de haute précision , a été utilisée sur un ordinateur IBM 7090.
  • Operation Match , le premier service informatique de rencontres aux États-Unis, lancé en 1965, utilisait un 7090 au bureau de service Avco à Wilmington, dans le Massachusetts.
  • En 1967, Roger N. Shepard a adapté l'algorithme de MV Mathews en utilisant un IBM 7090 pour synthétiser les tonalités de Shepard .
  • L'US Air Force a retiré ses derniers 7090 en service du système d'alerte précoce de missiles balistiques ("BMEWS") dans les années 1980 après près de 30 ans d'utilisation. 7090 numéro de série 1 et numéro de série 3 ont été installés à la base aérienne de Thulé au Groenland pour cette application.
  • L'US Navy a continué à utiliser un 7094 au Pacific Missile Test Center , à Point Mugu , en Californie, pendant la majeure partie des années 1980, bien qu'une cérémonie de « retraite » ait eu lieu en juillet 1982. Toutes les applications n'avaient pas été portées sur son successeur, un double -processeur CDC Cyber 175.

Dans les médias

  • Une installation 7090/1401 est présentée dans le film Dr. Strangelove , avec l' imprimante 1403 jouant un rôle central dans l'intrigue
  • Un IBM 7090 est présenté dans le film biographique américain de 2016 Hidden Figures .
  • Les spécifications IBM 7094 défilent sur un écran dans le film Event Horizon de 1997 .

Voir également

Les références

Lectures complémentaires

Liens externes

Enregistrements
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L'ordinateur le plus puissant du monde
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