Máquina IAS

La máquina IAS fue la primera computadora electrónica construida en el Instituto de Estudios Avanzados (IAS) en Princeton, Nueva Jersey . A veces se la conoce como la máquina von Neumann, ya que el documento que describe su diseño fue editado por John von Neumann , profesor de matemáticas tanto en la Universidad de Princeton como en el IAS. La computadora se construyó bajo su dirección, comenzando en 1946 y finalizando en 1951. ^{[ 1 ]} La organización general se denomina arquitectura von Neumann , aunque fue concebida e implementada por otros. ^{[ 2 ]} La computadora forma parte de la colección del Museo Nacional de Historia Americana del Smithsonian, pero actualmente no está en exhibición. ^{[ 3 ]}

En el verano de 1944, John von Neumann conoció a Herman Goldstine , un arquitecto de computadoras e investigador principal de la máquina ENIAC . En esta reunión, Goldstine le presentó el proyecto ENIAC a von Neumann. Como resultado de esta reunión, von Neumann escribió un memorando llamado Primer borrador de un informe sobre el EDVAC como el proyecto de computadora IAS propuesto. Goldstine mecanografió el informe y lo distribuyó el 25 de junio de 1945. Von Neumann invitó a Goldstine a unirse al proyecto IAS a principios de 1946, como subdirector y más tarde como director del proyecto. Arthur Burks , un ingeniero sénior del proyecto ENIAC, vino con Goldstine para trabajar en el proyecto IAS. A principios del verano de 1946, Julian Bigelow fue contratado como ingeniero jefe, ^{[ 4 ]} y otros tres ingenieros anteriores fueron James H. Pomerene , Ralph J. Slutz y Willis Ware . ^{[ 5 ]} Después de eso, más ingenieros trabajaron en el proyecto de la computadora IAS, incluyendo a George W. Brown , Hewitt Crane , Gerald Estrin y otros. La máquina estuvo en operación limitada en el verano de 1951 y en pleno funcionamiento el 10 de junio de 1952. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]} Estuvo en funcionamiento hasta el 15 de julio de 1958. ^{[ 9 ]}

La máquina IAS era una computadora binaria con una palabra de 40 bits , que almacenaba dos instrucciones de 20 bits en cada palabra. La memoria era de 1024 palabras (5 kilobytes en terminología moderna). Los números negativos se representaban en formato de complemento a dos . Tenía dos registros de propósito general disponibles: el Acumulador (AC) y el Multiplicador/Cociente (MQ). Usaba 1700 tubos de vacío (tipos de triodo: 6J6, 5670, 5687, algunos diodos: tipo 6AL5, 150 pentodos para controlar los CRT de memoria y 41 CRT (tipo: 5CP1A): 40 usados ​​como tubos Williams para la memoria más uno más para monitorear el estado de un tubo de memoria). ^{[ 10 ]} La memoria fue diseñada originalmente para unos 2300 tubos de vacío RCA Selectron . Los problemas con el desarrollo de estos tubos complejos forzaron el cambio a tubos Williams .

Pesaba alrededor de 1000 libras (450 kg) . ^{[ 11 ]} 

Era una máquina asíncrona , lo que significa que no había un reloj central que regulara la sincronización de las instrucciones. Una instrucción comenzaba a ejecutarse cuando la anterior terminaba. El tiempo de suma era de 62 microsegundos y el de multiplicación de 713 microsegundos.

Aunque algunos afirman que la máquina IAS fue el primer diseño en mezclar programas y datos en una sola memoria, eso ya había sido implementado cuatro años antes por el Manchester Baby de 1948. ^{[ 12 ]} El MESM soviético también entró en funcionamiento antes que la máquina IAS .

Von Neumann demostró cómo la combinación de instrucciones y datos en una misma memoria podía utilizarse para implementar bucles, modificando, por ejemplo, las instrucciones de salto al finalizar un bucle. El requisito de que las instrucciones, los datos y la entrada/salida se accedieran a través del mismo bus se conoció posteriormente como el cuello de botella de Von Neumann .

Los planos de la máquina IAS se distribuyeron ampliamente a todas las escuelas, empresas o compañías interesadas en máquinas informáticas, lo que dio como resultado la construcción de varias computadoras derivadas denominadas "máquinas IAS", aunque no eran compatibles con el software. ^{[ 13 ]}

Algunas de estas "máquinas IAS" fueron: ^{[ 14 ]}

• AVIDAC ( Laboratorio Nacional Argonne )
• BESK (Estocolmo)
• BESM (Moscú) ^{[ 13 ]}
• Computadora circular (Hogan Laboratories, Inc.), ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]} 1954 ^{[ 18 ] [ 19 ]}
• CICLÓN ( Universidad Estatal de Iowa )
• DASK (Regnecentralen, Copenhague 1958)
• GEORGE (Laboratorio Nacional Argonne)
• IBM 701 (19 instalaciones)
• ILLIAC I ( Universidad de Illinois en Urbana-Champaign )
  • MUSASINO-1 ( Musashino, Tokio , Japón )
• JOHNNIAC ( RAND )
• MANIAC I ( Laboratorio Nacional de Los Alamos )
• MISTIC ( Universidad Estatal de Michigan )
• ORACLE ( Laboratorio Nacional de Oak Ridge )
• ORDVAC ( Campo de Pruebas de Aberdeen )
• PERM (Múnich) ^{[ 20 ]}
• SARA ( SAAB )
• SEAC (Washington, DC) ^{[ 20 ]}
• SILLIAC ( Universidad de Sídney )
• SMIL ( Universidad de Lund )
• TIFRAC ( Instituto Tata de Investigación Fundamental )
• WEIZAC ( Instituto Weizmann )

• Arquitectura de Von Neumann
• Lista de computadoras de tubos de vacío

• Gilchrist, Bruce , "Recordando algunas computadoras antiguas, 1948-1960" , Columbia University EPIC , 2006, págs.  7-9. (archivado en 2006) Contiene material autobiográfico sobre el uso que Gilchrist hizo de la computadora IAS a partir de 1952.
• Dyson, George , La catedral de Turing , 2012, Pantheon, ISBN 0-307-90706-6Un libro sobre la historia del Instituto de Estudios Avanzados en relación con la creación de esta computadora. Los capítulos 6 en adelante tratan específicamente sobre esta computadora.
• "Maquinaria de computación automática: desarrollos técnicos - LA COMPUTADORA ELECTRÓNICA EN EL INSTITUTO DE ESTUDIOS AVANZADOS" . Matemáticas de la computación . 7 (42): 108–114 . 1953. doi : 10.1090/S0025-5718-53-99368-5 . ISSN 0025-5718 . 
• " Documentos relacionados con el ordenador IAS" . www.bitsavers.org

• Entrevistas de historia oral sobre el Instituto de Estudios Avanzados —véanse también las entrevistas individuales con Willis H. Ware , Arthur Burks , Herman Goldstine , Martin Schwarzschild y otros. Instituto Charles Babbage , Universidad de Minnesota.
• Ware, Willis H. (1953). La historia y el desarrollo del proyecto de computadora electrónica en el Instituto de Estudios Avanzados (PDF) . RAND.
• Primer borrador de un informe sobre el EDVAC – Copia del borrador original de John von Neumann
• Fotos: JvN de pie frente a la máquina IAS y otra vista de la máquina IAS de "CPSC 231 -- Mark Smotherman" . people.cs.clemson.edu .