Der IBM 610 Auto-Point Computer – Der erste „Personal Computer“

Source: http://www.columbia.edu/cu/computinghistory/610.html

Der IBM 610 Auto-Point Computer wurde zwischen 1948 und 1954 von John Lentz auf dem Dachboden des Watson Lab an der Columbia University als Personal Automatic Computer (PAC) entworfen und 1957 von IBM als 610 Auto-Point angekündigt[ 1 ] . Der IBM 610 war der erste Personalcomputer in dem Sinne, dass er der erste Computer war, der für die Nutzung durch eine Person (z. B. in einem Büro) vorgesehen war und über eine Tastatur gesteuert wurde[ 2 ] . Der große Schrank enthält eine Magnettrommel, die arithmetische Steuerschaltung, ein Bedienfeld sowie separate Lochstreifenleser und Locher für Programme und Daten (laut einem ehemaligen Benutzer, Russ Jensen) .„Die Maschine wurde durch ein gestanztes Papierband programmiert, das sich selbst duplizierte, um zusätzliche Durchgänge durch den Code durchzuführen.“ Die elektrische Schreibmaschine von IBM druckte die Ausgabe mit 18 Zeichen pro Sekunde; Das andere Gerät war die Bedienertastatur zur Steuerung und Dateneingabe, die eine kleine Kathodenstrahlröhre (zwei Zoll, 32×10 Pixel) enthielt, die den Inhalt jedes Registers anzeigen konnte [ 4 ] . Ein „Register“ ist einer von 84 Trommelplätzen (31 Ziffern plus Vorzeichen). Das Bedienfeld bietet zusätzliche Programmiersteuerung (z. B. zum Erstellen von Unterprogrammen, typischerweise für trigonometrische oder andere mathematische Funktionen). Preis: 55.000,00 $ (oder Miete für 1150 $/Monat, 460 $ für akademische Kurse). Es wurden 180 Einheiten produziert.


Lentz sagte über die 610: „Ein neuartiger Ansatz zur Computerprogrammierung und -steuerung, der im IBM 610-Computer verwendet wird, ermöglicht die Lösung komplexer Probleme durch einen Bediener, der bisher nur mit dem Tischrechner Erfahrung mit Computern hatte. Die Befehlsstruktur der Maschine ist so konzipiert.“ so dass der Bediener jederzeit mit dem Computer über eine Reihe kurzer satzartiger Anweisungen kommunizieren kann, die den Schritten einer manuellen arithmetischen Lösung sehr ähneln. Eine Art Gleitkommaoperation namens „Auto-Point“-Modus ermöglicht die Eingabe von Daten in Speicherorte mit automatischer Positionierung des Dezimalpunkts, ohne aufwändige Programmierung. Der Dezimalpunkt wird bei der anschließenden Berechnung automatisch neu positioniert“ ( Referenz 1 ).

Benutzer sagten ( Referenz 2 ), dass die Maschine erschwinglich, zuverlässig (95 % Betriebszeit war typisch), einfach zu programmieren (es war einer der ersten – wenn nicht der erste – Computer, der symbolisch über eine Tastatur programmierbar war) und Gleitkommaverarbeitung verarbeiten konnte Rechnen auf natürliche Weise und erforderte weder eine Klimaanlage noch eine besondere Stromversorgung. Einige bemängelten jedoch die Ausführungsgeschwindigkeit (z. B. 20 Sekunden für die Berechnung eines Sinus). Aber wie Brennan sagt: „Der 610 war konzeptionell seiner Zeit weit voraus und kündigte eine direkte ‚Online‘-Kommunikation zwischen Mensch und Computer an.“ Als die Produktion des 610 eingestellt wurde (er war von Anfang an technisch veraltet, da es lange Zeit bis zur Markteinführung dauerte), wurde er von den meisten Standorten durch einen 1620 ersetzt .

IBM produzierte in späteren Jahren mehrere andere Personalcomputer, darunter den 5100 und den CS-9000, bevor er 1981 schließlich seinen welterobernden PC auf den Markt brachte (der CS-9000 war vor dem PC fertig, wurde aber nach ihm angekündigt).
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  1. Brennan [ 9 ] sagt, dass der erste 610-Prototyp „1948 im Watson Lab fertiggestellt“ wurde. Grosch [ 59 ] sagt: „Der 610 von Lentz existierte nicht einmal als Prototyp, als ich ihn 1951 verließ – wenn er ‚unter Verschluss‘ war, erfolgte die Verpackung viel später.“ Laut Bashe [ 4 ] war das erste technische Modell des Auto-Point-Computers 1954 in Betrieb, die Veröffentlichung verzögerte sich jedoch durch die Einführung der Computer der 650er- und 700er-Serie durch IBM. Der 610 war der vorletzte Vakuumröhrencomputer von IBM.
  2. Manchmal wird der kühlschrankgroße Bendix G-15 (1956) als „erster Personal Computer“ bezeichnet, aber der 610 lief mindestens zwei Jahre früher. Auf jeden Fall war der 610 als persönlicher Computer gedacht , während der G-15 kostengünstig sein sollte [ 59 ].) (Ein anderes Gerät, das manchmal als erster Personal Computer bezeichnet wird, ist Simon – ebenfalls mit der Columbia University verbunden! – aber es war ein begrenztes Gerät -Funktionsdemonstrationsgerät.

Aus zeitlichen Gründen wurde der Bau der ersten Prototypen an Burroughs/ElectroData in Pasadena, Kalifornien, vergeben, das ebenfalls Beiträge zum Design leistete. Im Mai 2004 erhielt ich die folgenden Kommentare von John C. Alrich, der zum 610-Designteam bei Burroughs gehörte und 12 bis 18 Monate lang mit Lentz in Pasadena an dem Projekt arbeitete:

Ich war im Designteam von Burroughs. Tatsächlich hatte ich ein Patent auf einen Teil des Trommeldesigns. John war tatsächlich der Architekt, aber Burroughs, Pasadena, spielte keine geringe Rolle bei der Gestaltung und dem Bau mehrerer Prototypen. Die einzigen gedruckten Daten, die ich von diesem Projekt habe, sind mein Patent, das am 14.04.1955 ausgefüllt und am 17.09.1957 erteilt wurde. Der April 1955 muss also mitten in unserer Entwurfsphase in Pasadena gewesen sein. Ich habe keine weiteren Dokumente. Ich erinnere mich, dass Herb Grosch herauskam und sich die Maschine ansah, als sie gut lief [John war zusammen mit Jack Palmer, ebenfalls von IBM, die halbe Nacht wach gewesen, um die Quadratwurzelfunktion für diese Demo zum Laufen zu bringen; Der 610 war das erste IBM-Produkt mit integrierter Quadratwurzelfunktion*.

Ich kann mich nicht erinnern, ob wir schon Teil von Burroughs oder noch eine Tochtergesellschaft der Consolidated Electrodynamics Corporation mit dem Namen ElectroData waren. CEC stellte Massenspektrometer her und unser erster Computer wurde entwickelt, um große Matrizen umzukehren, die bei der Analyse von Verbindungen verwendet wurden. Der Typ, der CEC in das Computergeschäft drängte, war Clifford Berry, der Massenspektrometer entwarf und – sind Sie bereit dafür – seinen Doktortitel erhielt? unter Atanasoff vor dem Zweiten Weltkrieg und arbeitete dort an der Universität mit Atanasoff an seinem ersten Computer! Cliff arbeitete nicht an unserem ersten Computer namens Datatron 201, sondern entwickelte weiterhin Massenspektrometer. Ich glaube, Cliff ist Ende der fünfziger Jahre in jungen Jahren gestorben.

Johns Design unterschied sich radikal von dem CEC/von Neumann-Design, mit dem ich vertraut war, da die Schaltung dynamisch und nicht statisch war; Das heißt, er verwendete für seine Logik freilaufende Multivibratoren anstelle statischer Flip-Flops. Er glaubte nicht, dass FFs stabil seien! Darauf kann ich später noch näher eingehen.

Das andere Merkwürdige an dem Design (zumindest für mich) war, dass der 610 im Wesentlichen eine Turing-Maschine war; Das heißt, es verfügte im Prinzip über eine unbegrenzte Kapazität für Eingabedaten sowie für Zwischen- und Endausgabedaten. Das Mittel war natürlich Lochstreifen, beides funktionierte, soweit ich mich erinnere, mit 18 Zeichen/Sekunde! Die kleine plattierte Trommel diente auch zur Speicherung von Zwischenergebnissen. John verwendete in seinem Entwurf auch viele Drahtrelais.

Warum ich von LP Robinson (Robbie) mit dem Projekt beauftragt wurde, werde ich nie erfahren. Ich war kein Kenner der Schaltkreise, obwohl ich von 1951 bis 1952 unter einem brillanten Mathematiker arbeitete, Ernst Selmer, der zweitgrößte Mathematiker Norwegens und mit von Neumanns Gruppe zusammenarbeitete, bevor er ein Jahr lang in den Westen kam, um am Cal Tech zu unterrichten Also. Ich kannte mich also ziemlich gut mit Logikdesign aus (ich entwarf 1957 die Gleitkommasteuerung für den Datatron, das zufriedenstellendste Design, das ich in meiner 40-jährigen Karriere gemacht habe).

Es war interessant zu lesen, dass IBM 180 Einheiten hergestellt hat, wozu ich nur zwei Kommentare habe:

  1. Aufgrund der dynamischen Schaltung konnte man, wenn die Uhr die Synchronisation verlor, kein festes Bild auf dem Oszilloskopbildschirm halten, um Fehler zu beheben; Und
  2. Als dies geschah, war Lentz einer der wenigen Menschen auf der Welt, die das Problem analysieren und beheben konnten.

Ich frage mich, wie es der Field Service von IBM geschafft hat? Wenn ich über den 610 nachdenke, halte ich ihn immer noch für ein Rätsel. Es waren viele clevere Ideen darin enthalten, vor allem die von John, aber ich glaube, John ist auf dem falschen Ast der Computer-Evolution angelangt. Im Prinzip konnte seine Maschine jedes mathematische Problem lösen, das in begrenzter Zeit gelöst werden konnte, aber durch die Verwendung von Relaisbäumen und Papierband-E/A war die Ausführungsgeschwindigkeit selbst für die Maßstäbe von 1955 unerträglich langsam.

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Der Aberdeen Relay Calculator (1944) berechnete ebenfalls Quadratwurzeln, war aber kein Produkt auf dem freien Markt.

Die Fotos in diesem Abschnitt stammen aus John Lentz‘ Artikel über den 610 ( Referenz 1unten); Klicken Sie auf ein Bild, um eine größere Version zu erhalten. Die obere Abbildung zeigt den geöffneten Computer, um sein Inneres freizulegen. Der Schrank links enthält die elektronische Recheneinheit mit Magnettrommelspeicher und elektromechanischer Steuerung, obenauf befindet sich der Papierband-Ein-/Ausgang. Auf dem Schreibtisch befindet sich eine elektrische Schreibmaschine für die Druckausgabe und eine „manuelle Steuertastatur, die auf einer Kathodenstrahlröhre den Inhalt jedes gewünschten Maschinenregisters in codierter Form anzeigt“ (mittlere Abbildung). Das komplette System wiegt 750 Pfund und verbraucht weniger als 20 Ampere aus einem einzigen 120-Volt-Stromkreis. Über das Bedienfeld (untere Abbildung) können häufig verwendete Funktionen wie Sinus oder Cosinus programmiert werden, sodass diese nicht wiederholt vom Steuerband abgelesen werden müssen.

John Alrich kommentiert (Juni 2004): „In vielerlei Hinsicht war der 610 für seinen Tag oder jeden anderen Tag einzigartig oder nahezu einzigartig. Ein besonderes Merkmal war die Methode der numerischen Kodierung. Soweit ich mich erinnere, war jedes Wort unter Verwendung von Impulsen fünfzehn Ziffern lang.“ Positionskodierung. Das heißt, jede der fünfzehn Ziffern war zwölf serielle Schlitze lang. Je nachdem, wo ein oder mehrere Impulse innerhalb jeder Ziffer auftraten, wurde der Wert dieser Ziffer, das Vorzeichen des Wortes und die Dezimalstelle bestimmt. Daher war die serielle Anzeige Ganz einfach: eine CRT mit einem einzelnen modulierten Strahl. Ein transparentes, graviertes Fadenkreuz mit 180 kleinen Schlitzen vor der CRT ermöglichte es dem Benutzer, den numerischen Wert des angezeigten Wortes sofort abzulesen.

Die Subtraktion könnte auf ähnliche Weise durchgeführt werden, wobei der Übertrag durch einen Kredit ersetzt würde; Multiplikation, Division und Quadratwurzel waren natürlich komplexer.“

John berichtet, dass die Leute in Burroughs den 610 CADET („Can't Add, Doesn't Even Try“) nannten, derselbe Begriff, den IBMer für den 1620 verwendeten . Weitere Informationen zu Johns Erfahrungen bei Burroughs finden Sie unter:

Der IBM 610 wurde im Militär und in der Wissenschaft häufig für wissenschaftliche Anwendungen eingesetzt. Diese Fotos stammen aus dem US Army Ballistics Research Lab (BRL), Aberdeen Proving Ground, Maryland, etwa 1961, wo der 610 für Wärmeübertragungsberechnungen, Analyse massenspektrometrischer Daten, Formelauswertungen, Berechnung der Aeroelastizität, Spannungsanalyse und Flattern verwendet wurde und Vibrationsanalyse, Datenreduktion, Autobahnentwurf, Brückenentwurf, Vermessungsprobleme, Matrixarithmetik, Korrelations- und Regressionsanalyse, Verkaufsprognosen, versicherungsmathematische Berechnungen, Varianzanalyse, Kurvenanpassung, experimenteller Entwurf und viele andere Anwendungen. Zu den Installationen gehörten BRL, das Transportforschungskommando der US-Armee; die US Naval Academy; das QE-Labor des US Naval Ammunition Depot; White Sands-Raketenreichweite; die Tennessee Valley Authority; DuPont; Allgemeine Reifen und Gummi; Lockheed-Flugzeuge; Carlton College; die University of Louisville; die University of Rhode Island; DieUniversity of Waterloo , Worcester Polytechic Institute und natürlich die Columbia University, wo es bis etwa 1965 für Arbeiten in der physikalischen Chemie genutzt wurde. Militärstandorte hatten oft jeweils drei oder vier; Es konnte auf einen Lastwagen verladen und zum Feld transportiert werden, und es konnte auch in ein Flugzeug verladen werden.

Fotos: Aus Referenz 2 , gescannt von Ed Thelen . Klicken Sie auf die Bilder, um sie zu vergrößern.

Leserkommentare

Bill McKeeman schreibt am 5. Januar 2021:

Ich habe Ihren Artikel zum IBM 610 gelesen. Hier einige persönliche Erfahrungen.

Die United States Naval Academy erhielt 1960/1961 eine IBM 610.

Zu dieser Zeit war ich Offizier und Ausbilder für Physik. Der Computer selbst wurde in der Dahlgren Hall (nicht im Wissenschaftsgebäude) installiert. Ich habe mir selbst beigebracht, den Computer zu programmieren. Ich kann mich nicht erinnern, dass damals jemand anderes wusste, wie man es benutzt. Wie in Ihrem Artikel erwähnt, war die von IBM bereitgestellte Sinusfunktion sehr langsam. Tatsächlich gab es ein Plug-Panel, das verschiedene Mittel zur Beschleunigung der Berechnung enthielt. Wie sich herausstellte, konnte der IBM 610 den Sinus aus der Taylor-Serie viel schneller berechnen als aus dem Plug-Panel. Schließlich habe ich eine Reihe kurzer Bänder gestanzt, die in jedes Programm eingefügt werden konnten, das trigonometrische Funktionen benötigte, anstatt die von IBM bereitgestellten Funktionen zu verwenden. Mit Klebeband wurden Segmente zusammengeklebt, um längere Programme zu erstellen. Eine Schleife wurde durch das Zusammenkleben der Enden des Lochstreifens für eine einzelne Iteration erreicht. Die Schlaufen versagten, als die Lochprobenstifte schließlich das Papier durchschlugen. Daher wurden Sicherungsbänder aufbewahrt und dann für die nächsten Läufe kopiert.

Ich war auch Teilzeitstudent an der George Washington University in D.C. und schloss 1961 meinen MA in Mathematik ab. Zu den Programmen, die ich für den IBM 610 schrieb, gehörten das Volumen des N-dimensionalen Simplex und die N-dimensionale Sphäre zur Vergrößerung N. Professor Pinkston, Leiter der Fakultät für Physik, bat mich, Tabellen auszudrucken, um die den Schülern gegebenen Noten einheitlich anzupassen. Diese mussten unabhängig von den tatsächlichen Prüfungsergebnissen einen Durchschnittswert von 2,8 (Note C) haben. Er gab mir die Formeln und ich gab ihm eine Reihe von Tabellen, die dann von den Mitarbeitern verwendet wurden, um die Noten an die zulässigen Werte anzupassen. Nach jeder Prüfung versammelten sich die (Zweitsemester-)Studenten um Joe Bellino, All-American Quarterback. Solange sie besser abschnitten als er, bestanden sie garantiert.

/s/ Bill (Dr. William Marshall McKeeman)