IBM SSEC

El anuncio de la ENIAC, totalmente electrónica, en febrero de 1946 impulsó el proyecto. ^{[ 8 ]} La nueva máquina, llamada Calculadora Electrónica de Secuencia Selectiva (SSEC) de IBM, estaba lista para su instalación en agosto de 1947. ^{[ 9 ]} Watson llamaba a estas máquinas «calculadoras» porque entonces el término «computadora» se refería a los humanos empleados para realizar cálculos y él «quería transmitir el mensaje de que las máquinas de IBM no estaban diseñadas para reemplazar a las personas, sino para ayudarlas, liberándolas del trabajo pesado». ^{[ 6 ] : 143}

El SSEC se instaló en tres lados de una habitación en la planta baja de un edificio cerca de la sede de IBM en 590 Madison Avenue en la ciudad de Nueva York , detrás de una gran ventana donde era visible para las personas que pasaban por la concurrida calle. El espacio había sido ocupado anteriormente por una zapatería de mujeres. El ruidoso SSEC era a veces llamado Poppa por los peatones que lo observaban. ^{[ 10 ]} Fue inaugurado y demostrado por primera vez al público el 27 de enero de 1948. A. Wayne Brooke se desempeñó como ingeniero electrónico jefe para el funcionamiento de la máquina a partir de 1950. ^{[ 11 ]} Herb Grosch , la segunda persona con un doctorado contratada por IBM, fue uno de sus primeros programadores. Otros programadores iniciales fueron Edgar "Ted" Codd y John Backus . Elizabeth "Betsy" Stewart fue la operadora principal y a menudo aparecía en fotos publicitarias. ^{[ 12 ]}

El SSEC era un híbrido inusual de tubos de vacío y relés electromecánicos . Aproximadamente 12 500 tubos de vacío se utilizaban en la unidad aritmética, el control y sus ocho registros (de velocidad relativamente alta) , que tenían un tiempo de acceso inferior a un milisegundo . Alrededor de 21 400 relés se utilizaban para el control y 150 registros de menor velocidad, con un tiempo de acceso de 20 milisegundos. La tecnología de relés era similar a la del ASCC, basada en la tecnología inventada por Clair D. Lake (1888-1958). ^{[ 13 ]} La unidad aritmético-lógica del SSEC era un multiplicador electrónico IBM 603 modificado , diseñado por James W. Bryce . ^{[ 14 ]} Los voluminosos tubos eran tecnología de radar militar excedente , que ocupaba una pared entera. La memoria estaba organizada como números decimales con signo de 19 dígitos. La multiplicación se calculaba con 14 dígitos en cada factor. La mayor parte de la capacidad de 400.000 dígitos citada estaba en forma de rollos de cinta de papel perforada. ^{[ 15 ]}

La suma tardaba 285 microsegundos y la multiplicación 20 milisegundos, lo que hacía que las operaciones aritméticas fueran mucho más rápidas que en la Harvard Mark I. Los datos que debían recuperarse rápidamente se guardaban en circuitos electrónicos; el resto se almacenaba en relés y como agujeros en tres cintas continuas de cartulina que ocupaban otra pared. Se necesitaba un polipasto de cadena para levantar los pesados ​​carretes de papel y colocarlos en su sitio. La máquina leía instrucciones o datos de 30 lectores de cinta de papel conectados a tres perforadoras, y otra unidad de búsqueda de tabla constaba de otros 36 lectores de cinta de papel. Se utilizaba un lector de tarjetas perforadas para cargar los datos, y los resultados se producían en tarjetas perforadas o impresoras de alta velocidad. ^{[ 15 ]} La palabra de 19 dígitos se almacenaba en la cinta de cartulina o en los registros en código binario decimal , lo que resultaba en 76 bits, con dos bits adicionales para indicar el signo positivo o negativo y la paridad, mientras que las dos filas laterales se utilizaban para los piñones. Las conocidas 80 columnas de la tecnología de tarjetas perforadas de IBM se registraban de lado como una columna de la cinta. ^{[ 12 ]}

Utilizando tecnología bien probada, los cálculos del SSEC eran exactos y precisos para su época, pero un programador de los primeros tiempos, John Backus, dijo: «Había que estar presente todo el tiempo que el programa se ejecutaba, porque se detenía cada tres minutos, y solo quienes lo habían programado sabían cómo volver a ponerlo en marcha». ^{[ 16 ]} El codiseñador de ENIAC , J. Presper Eckert (sin parentesco con el Eckert de IBM), lo llamó «una gran monstruosidad que creo que nunca funcionó correctamente». ^{[ 17 ]}

Seeber había diseñado cuidadosamente el SSEC para tratar las instrucciones como datos, de modo que pudieran modificarse y almacenarse bajo control de programa. IBM presentó una patente basada en el SSEC el 19 de enero de 1949, que posteriormente fue confirmada por respaldar la capacidad de programa almacenado de la máquina. ^{[ 6 ] : 136 [ 18 ]} Cada instrucción podía tomar entrada de cualquier fuente (registros electrónicos o mecánicos o lectores de cinta), almacenar el resultado en cualquier destino (registros electrónicos o mecánicos, perforadora de cinta o tarjeta o impresora) y proporcionar la dirección de la siguiente instrucción, que también podía ser cualquier fuente. Esto la hacía potente en teoría. ^{[ 15 ]} Sin embargo, en la práctica, las instrucciones se almacenaban generalmente en cinta de papel, lo que resultaba en una tasa general de solo unas 50 instrucciones por segundo . La naturaleza serial de la memoria de cinta de papel hacía que la programación del SSEC se pareciera más a las calculadoras de la época de la Segunda Guerra Mundial. Por ejemplo, los "bucles" solían ser bucles literales de cinta de papel pegados entre sí. Para cada nuevo programa, las cintas y los cartuchos se "cargaban" literalmente en los lectores, y se cambiaba un panel de conexiones en la impresora para modificar el formato de salida. Por estas razones, la SSEC suele clasificarse como la última de las máquinas "calculadoras programables" en lugar de la primera computadora de programa almacenado . ^{[ 19 ]}

La primera aplicación del SSEC fue el cálculo de las posiciones de la Luna y los planetas , conocidas como efemérides . ^{[ 20 ]} Esta aplicación fue elegida por Eckert y Grosch como una mejora respecto a las tablas interpoladas anteriores calculadas por Leslie Comrie en la Oficina del Almanaque Náutico del Reino Unido utilizando máquinas Hollerith comerciales . ^{[ 21 ]} Cada posición de la Luna requería aproximadamente 11 000 sumas, 9 000 multiplicaciones y 2 000 búsquedas en tablas, lo que le tomaba al SSEC unos siete minutos. ^{[ 9 ]} Esta aplicación utilizó la máquina durante unos seis meses; para entonces, otros usuarios ya estaban haciendo fila para mantenerla ocupada. ^{[ 22 ]}

A veces se ha dicho que el SSEC produjo las tablas de posición lunar que luego se usaron para trazar el curso del vuelo Apolo a la Luna en 1969. Sin embargo, los registros más cercanos a 1969 sugieren que, si bien había una relación, probablemente era menos inmediata. Así, Mulholland y Devine (1968), trabajando en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA , informaron ^{[ 23 ]} que el Sistema de Cinta de Efemérides del JPL se "usó para prácticamente todos los cálculos de trayectorias de naves espaciales en el programa espacial de EE. UU.", y que tenía, como su efeméride lunar actual, una evaluación de la Efemérides Lunar Mejorada que incorporaba una serie de correcciones: las fuentes se denominan "La Efemérides Lunar Mejorada" (documentación que era el informe de los cálculos de Eckert llevados a cabo por el SSEC, completo con resultados de posición lunar de 1952 a 1971), ^{[ 24 ]} con correcciones como las descritas por Eckert et al. (1966), ^{[ 25 ]} y en el Suplemento al AE 1968. ^{[ 26 ]} En conjunto, las correcciones a las que se hace referencia modifican prácticamente todos los elementos individuales de los cálculos lunares, y por lo tanto el programa espacial parece haber estado utilizando datos lunares generados por un derivado modificado y corregido del procedimiento de cálculo iniciado con el SSEC, en lugar de las tablas resultantes directamente.

El primer cliente de pago del SSEC fue General Electric . El SSEC también fue utilizado para cálculos por la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos para el proyecto ANP de propulsar un avión con un reactor nuclear. Robert D. Richtmyer del Laboratorio Nacional de Los Alamos utilizó el SSEC para algunas de las primeras aplicaciones a gran escala del método de Monte Carlo . ^{[ 27 ]} Llewellyn Thomas resolvió problemas con la estabilidad del flujo laminar , programado por Donald A. Quarles Jr. y Phyllis K. Brown. ^{[ 28 ]} En 1949, Cuthbert Hurd fue contratado (también después de una visita al SSEC) y fundó un departamento de ciencia aplicada; la operación del SSEC finalmente se integró en esa organización. ^{[ 22 ]}

La sala SSEC fue una de las primeras computadoras en usar un piso elevado , para que los visitantes no vieran cables antiestéticos ni tropezaran con ellos. La gran cantidad de luces intermitentes y relés electromecánicos ruidosos hicieron que IBM fuera muy visible para el público. El SSEC apareció en la película Walk East on Beacon , que está basada en un libro de J. Edgar Hoover . ^{[ 11 ]} Fue ampliamente cubierto positivamente por la prensa. ^{[ 29 ] [ 30 ]} El SSEC atrajo tanto a clientes como a nuevos empleados. Tanto Hurd como Backus fueron contratados después de ver demostraciones de las instalaciones.

La ENIAC de 1946 tenía más tubos que la SSEC y era más rápida en algunas operaciones, pero originalmente era menos flexible, necesitando ser recableada para cada nuevo problema. A finales de 1948 se anunció un nuevo multiplicador IBM 604 , que utilizaba una tecnología de tubos más nueva que ya hacía obsoletos los voluminosos tubos de la SSEC. En mayo de 1949 se anunció la Calculadora Electrónica Programada con Tarjeta , y se envió en septiembre. Era efectivamente una versión mucho más pequeña de la tecnología SSEC para permitir a los clientes realizar cálculos similares. ^{[ 6 ]} Incluso a finales de 1948, la memoria electrónica limitada de la SSEC se consideraba un problema, ^{[ 15 ]} e IBM pronto obtuvo la licencia de la tecnología de tubos Williams desarrollada en la Manchester Baby en la Universidad Victoria de Manchester . ^{[ 6 ] : 168} Las computadoras posteriores tendrían memoria de acceso aleatorio electrónica , y de hecho la capacidad de ejecutar instrucciones desde los registros del procesador generalmente no se adoptó. La palabra de programación de 77 bits también se abandonó en favor de un menor número de bits pero un funcionamiento mucho más rápido.

En 1951, el Ferranti Mark I se comercializó en el Reino Unido como un ordenador comercial que utilizaba tecnología de tubos Williams, seguido por el UNIVAC I en Estados Unidos, que empleaba memoria de línea de retardo . Estas tecnologías de memoria permitieron que las funciones de programa almacenado fueran más prácticas. El concepto de programa almacenado se publicó por primera vez de forma generalizada en 1945 en el Primer Borrador de un Informe sobre el EDVAC y se conoció como la arquitectura Von Neumann . El EDVAC (que entró en funcionamiento en 1949) fue el sucesor del ENIAC, diseñado por el mismo equipo que posteriormente comercializó el UNIVAC.

El SSEC funcionó hasta agosto de 1952, cuando fue desmantelado, al haber quedado obsoleto por la aparición de las computadoras totalmente electrónicas. Una computadora IBM 701 , conocida como la Calculadora de Defensa, se instaló en la misma sala para su debut público el 7 de abril de 1953. ^{[ 31 ]} En julio de 1953 se anunció la IBM 650 , mucho menos costosa (y con mejores ventas) , desarrollada por el mismo equipo de Endicott que desarrolló el SSEC. ^{[ 32 ]}