Pilot-ACE - Pilot ACE

Pilot-ACE
Pilot ACE.jpg
Entwickler Nationales Physikalisches Labor (NPL)
Veröffentlichungsdatum 1950 ; Vor 71 Jahren ( 1950 )
Zentralprozessor ca. 800 Vakuumröhren @ 1 Megahertz
Erinnerung 128 32-Bit-Wörter; später auf 352 Wörter erweitert ( Mercury Delay Lines )
Pilot ACE-Konsole
Die Lochkarten von Pilot ACE .

Der Pilot ACE (Automatic Computing Engine) war einer der ersten Computer, die in Großbritannien gebaut wurden . Er wurde Anfang der 1950er Jahre im National Physical Laboratory (NPL) gebaut und war auch einer der frühesten Allzweck- Computer mit gespeichertem Programm – er schloss sich anderen britischen Designs wie dem Manchester Mark 1 und dem EDSAC derselben Ära an. Es war eine vorläufige Version des vollständigen ACE , die von Alan Turing entworfen wurde , der NPL verließ, bevor der Bau abgeschlossen war.

Geschichte

Pilot ACE wurde nach einer abgespeckten Version des vollständigen ACE-Designs von Turing gebaut. Nachdem Turing NPL verlassen hatte (teilweise weil er vom mangelnden Fortschritt beim Aufbau des ACE desillusioniert war), übernahm James H. Wilkinson das Projekt. An der Gestaltung waren Donald Davies , Harry Huskey und Mike Woodger beteiligt. Der Pilot ACE führte sein erstes Programm am 10. Mai 1950 durch und wurde im November 1950 der Presse vorgeführt.

Obwohl ursprünglich als Prototyp gedacht, wurde klar, dass die Maschine eine potenziell nützliche Ressource war, insbesondere angesichts des Mangels an anderen Computergeräten zu dieser Zeit. Nach einigen Upgrades, um den Einsatz praktisch zu machen, ging es Ende 1951 in Dienst und erlebte in den nächsten Jahren beträchtliche Betriebsdienste. Ein Grund, warum Pilot ACE nützlich war, ist, dass es Gleitkomma-Arithmetik durchführen konnte, die für wissenschaftliche Berechnungen erforderlich ist. Wilkinson erzählt die Geschichte, wie es dazu kam.

Beim ersten Bau hatte Pilot ACE keine Hardware für Multiplikation oder Division, im Gegensatz zu anderen Computern zu dieser Zeit. (Hardware-Multiplikation wurde später hinzugefügt.) Pilot-ACE begann mit Festkomma- Multiplikation und -Division, die als Software implementiert wurden. Es stellte sich bald heraus, dass Festkomma-Arithmetik keine gute Idee war, da die Zahlen schnell aus dem Bereich gingen. Es dauerte nur kurze Zeit, eine neue Software zu schreiben, damit Pilot ACE Gleitkomma-Arithmetik ausführen konnte. Danach wurde James Wilkinson Experte und schrieb ein Buch über Rundungsfehler bei Gleitkommaberechnungen, das sich schließlich gut verkaufte.

Pilot ACE verwendete ungefähr 800 Vakuumröhren . Sein Hauptspeicher bestand aus Quecksilber- Verzögerungsleitungen mit einer ursprünglichen Kapazität von 128 Wörtern zu je 32 Bit, die später auf 352 Wörter erweitert wurden. 1954 wurde ein 4096-Wort- Trommelspeicher hinzugefügt. Seine Grundtaktrate von 1 Megahertz war der schnellste der frühen britischen Computer. Die Zeit zum Ausführen von Befehlen hing stark davon ab, wo sie sich im Speicher befanden (aufgrund der Verwendung von Verzögerungsleitungsspeicher). Eine Addition kann zwischen 64 Mikrosekunden und 1024 Mikrosekunden dauern .

Die Maschine war so erfolgreich, dass eine kommerzielle Version mit dem Namen DEUCE von der English Electric Company gebaut und verkauft wurde .

Pilot ACE wurde im Mai 1955 stillgelegt und dem Science Museum übergeben , wo es bis heute steht.

Software

Die Installation der Magnettrommel im Jahr 1954 eröffnete den Weg zur Entwicklung eines Steuerprogramms zum Ausführen von Programmen, die sich mit Matrizen beschäftigen. Auf Drängen von JM Hahn von der British Aircraft Corporation entwickelte Brian W. Munday das General Interpretive Program (GIP), das nur einfache Codewörter benötigte, um eine Sammlung von Programmen namens "Bricks" auszuführen. Jeder Baustein könnte eine einzelne Aufgabe erfüllen, beispielsweise einen Satz simultaner Gleichungen lösen, eine Matrix invertieren und eine Matrixmultiplikation durchführen. Obwohl dieses Konzept nichts Neues enthielt, war die Einzigartigkeit von GIP in der Einfachheit der Codewörter, die die Grenzen der Matrizen nicht spezifizierten. Die Grenzen wurden aus der Matrix auf der Trommel entnommen, wo die Grenzen des zweiten und dritten Elements gespeichert wurden. Wenn eine Matrix auf Karten gestanzt wurde, wurden die Grenzen als die ersten beiden Elemente angegeben. So konnte ein einmal geschriebenes Programm automatisch mit unterschiedlich großen Matrizen laufen, ohne das Programm ändern zu müssen. GIP lief 1954 und wurde für DEUCE, den Nachfolger von Pilot ACE, neu geschrieben.

Bricks, die mit GIP verwendet werden sollen, wurden von M. Woodger geschrieben, der ein einzigartiges Schema zum Speichern von Array-Elementen entwickelt hat, nämlich " Block Floating ". Um normale Gleitkommazahlen zu verwenden, wären für jedes Element zwei Wörter erforderlich gewesen. Der Kompromiss bestand darin, einen einzigen Exponenten für alle Elemente eines Arrays zu verwenden. Somit war für jedes Element nur ein Wort erforderlich. Nur die größten Elemente wurden normalisiert. Kleinere Elemente wurden entsprechend skaliert. Obwohl mit den kleineren Elementen ein gewisser Präzisionsverlust verbunden war, war dieser nicht groß, wenn man bedenkt, dass die Elemente dazu neigten, innerhalb eines Faktors von zehn zueinander zu liegen. Der Exponent wurde zusammen mit den Dimensionen mit der Matrix gespeichert.

Siehe auch

Verweise

Literaturverzeichnis

Weiterlesen

Externe Links