LGP-30

El LGP-30 , acrónimo de Librascope General Purpose y posteriormente Librascope General Precision , es un antiguo ordenador comercial. Fue fabricado por la empresa Librascope de Glendale, California (una división de General Precision Inc. ), y vendido y reparado por la Royal Precision Electronic Computer Company, una empresa conjunta con la división Royal McBee de la Royal Typewriter Company . El LGP-30 se fabricó por primera vez en 1956, ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} a un precio de venta al público de 47 000 dólares, equivalente a 560 000 dólares en 2025. ^{[ 4 ]}

El LGP-30 era conocido comúnmente como una computadora de escritorio. Sus dimensiones, sin incluir la bandeja para la máquina de escribir, eran de 84 x 112 x 66 cm (33 x 44 x 26 pulgadas ) . Pesaba aproximadamente 360 ​​kg (800 libras) ^{[ 5 ]} y estaba montado sobre ruedas resistentes que facilitaban su desplazamiento.  

El principal consultor de diseño para la computadora Librascope fue Stan Frankel , un veterano del Proyecto Manhattan y uno de los primeros programadores de ENIAC , asistido por James Cass , en ese momento un estudiante de posgrado en Caltech . ^{[ 6 ]} Diseñaron una computadora utilizable con una cantidad mínima de hardware. ^{[ 7 ]} El conjunto de instrucciones de dirección única tenía solo 16 comandos. La memoria de tambor magnético contenía la memoria principal , y los registros del procesador de la unidad central de procesamiento (CPU) , la información de temporización y el reloj maestro de bits, cada uno en una pista dedicada. El número de tubos de vacío (113) ^{[ 6 ]} se minimizó mediante el uso de lógica de diodos de estado sólido , una arquitectura de bits en serie ^{[ 8 ]} y el uso múltiple de cada uno de los 15 flip-flops.

Se trataba de un ordenador binario de 31 bits con una memoria de tambor de 4096 palabras . Las entradas estándar eran el teclado Flexowriter y la cinta de papel (diez caracteres de seis bits por segundo). La salida estándar era la impresora Flexowriter ( una máquina de escribir que funcionaba a 10 caracteres por segundo). Como periférico opcional, se podía adquirir un lector y perforador de cinta de papel de mayor velocidad.

El ordenador contenía 113 tubos electrónicos y 1450 diodos . Los tubos estaban montados en 34 tarjetas de circuitos enchufables grabadas, que también contenían los componentes asociados. Las 34 tarjetas eran de solo 12 tipos diferentes. Se disponía de extensores de tarjetas para permitir pruebas dinámicas de todas las funciones de la máquina. 680 de los 1450 diodos estaban montados en una placa lógica enchufable .

El LGP-30 requería 1500 vatios a plena carga. El cable de alimentación se podía conectar a cualquier línea monofásica estándar de 115 voltios y 60 Hz. El ordenador incorporaba un regulador de voltaje adecuado para variaciones de la red eléctrica de 95 a 130 voltios. Además de la regulación de potencia, el ordenador también incluía un circuito para una etapa de calentamiento, que minimizaba el choque térmico en los tubos para garantizar una mayor vida útil. El ordenador contenía un ventilador de refrigeración que dirigía aire filtrado a través de conductos hacia los tubos y diodos, para prolongar la vida útil de los componentes y asegurar un funcionamiento correcto. No era necesario un costoso sistema de aire acondicionado si el LGP-30 se utilizaba a temperaturas razonables.

Al Barr, profesor de Ciencias de la Computación en Caltech, destacó en 2023 las características de ahorro de energía del diseño. «Gran parte del hardware informático anterior al LGP-30 utilizaba demasiados tubos de vacío. Estos tubos consumían mucha energía eléctrica, generaban mucho calor y eran bastante poco fiables, ya que se fundían con frecuencia como las bombillas incandescentes. El LGP-30 empleó una buena cantidad de lógica de diodos de estado sólido para reducir el número de tubos de vacío, aumentando así su fiabilidad y disminuyendo su consumo energético. El diseño del hardware fue uno de los pilares que abrieron las puertas a la revolución informática moderna». ^{[ 6 ]}

Cada palabra del tambor tenía 32 posiciones de bits, pero solo se usaban 31, lo que permitía una "restauración del flujo magnético en el cabezal" en el bit 32. Dado que cada instrucción tenía una sola dirección, se necesitaba un método para optimizar la asignación de operandos . De lo contrario, cada instrucción esperaría una revolución completa del tambor (o disco) cada vez que se hiciera una referencia de datos. El LGP-30 proporcionó la optimización de la ubicación de los operandos intercalando las direcciones lógicas en el tambor, de modo que dos direcciones adyacentes (por ejemplo, 00 y 01) estaban separadas por nueve posiciones físicas. Estos espacios permitían que los operandos se ubicaran junto a las instrucciones que los usaban. El tambor tenía 64 pistas, cada una con 64 palabras (sectores). El tiempo entre dos palabras físicas adyacentes era de aproximadamente 0,260 milisegundos (ms), y el tiempo entre dos direcciones adyacentes era de 9 x 0,260 o 2,340 ms. El tiempo de acceso en el peor de los casos era de 16,66 ms.

La mitad de la instrucción (15 bits) quedaba sin usar. Esta mitad podría haberse empleado para instrucciones adicionales, indexación, direccionamiento indirecto o una segunda dirección (+1) para localizar la siguiente instrucción, lo que habría mejorado el rendimiento del programa. Ninguna de estas características se implementó en el LGP-30, pero algunas sí se incorporaron en su sucesor de 1960, el RPC-4000.

Una característica única del LGP-30, a pesar de ser un ordenador económico, era su multiplicadora integrada. Al ser un ordenador de tambor, los bits se procesaban secuencialmente a medida que se leían del tambor. Al realizar cada una de las sumas asociadas a la multiplicación, desplazaba el operando a la derecha, actuando como si el punto binario estuviera a la izquierda de la palabra, en lugar de a la derecha como en la mayoría de los demás ordenadores. La división funcionaba de forma similar.

Para reducir aún más los costos, se eliminaron las luces tradicionales del panel frontal que indicaban los registros internos. En su lugar, Librascope instaló un pequeño osciloscopio en el panel frontal que mostraba la salida de los tres cabezales de lectura de registros, uno encima del otro, lo que permitía al operador ver y leer los bits. Los controles de tamaño horizontal y vertical permitían al operador ajustar la pantalla para que coincidiera con una superposición de plástico grabada con los números de bit. Para leer los bits, el operador contaba las transiciones ascendentes y descendentes de la señal del osciloscopio.

A diferencia de otras computadoras de su época, los datos internos se representaban en hexadecimal en lugar de octal , pero al ser una máquina muy económica, utilizaba las teclas físicas de la máquina de escribir que corresponden a las posiciones 10 a 15 en la cesta de tipos para los seis caracteres no decimales (en contraposición a los ahora normales A-F) para representar esos valores, lo que resultaba en 0-9 fgjkqw, que se recordaba usando la mnemotecnia " Fiber-Glass Javelins Kill Quite Well" (Jabalinas de fibra de vidrio matan bastante bien).

• Longitud de palabra: 31 bits, incluyendo un bit de signo, pero sin el bit espaciador en blanco.
• Tamaño de la memoria: 4096 palabras
• Velocidad: 0,260 milisegundos de tiempo de acceso entre dos palabras físicas adyacentes; tiempos de acceso entre dos direcciones adyacentes: 2,340 milisegundos.
• Tiempo de adición: 0,26 ms sin incluir el tiempo de acceso.
• Tiempo de multiplicación o división: 17 ms, sin incluir el tiempo de acceso.
• Frecuencia de reloj: 120  kHz
• Consumo de energía: 1500 vatios en funcionamiento, 35 vatios en modo de espera.
• Disipación de calor: 5000 BTU/h (1500 W)  
• Elemento aritmético: tres registros de trabajo: C, el registro contador; R, el registro de instrucciones; y A, el registro acumulador.
• Formato de instrucciones: Dieciséis instrucciones en formato de media palabra.
• Tecnología: 113 tubos de vacío y 1450 diodos
• Cantidad producida: 320~493
• Primera entrega: septiembre de 1956
• Precio: $47,000
• Sucesor: LGP-21
• Logros: La LGP-30 fue una de las primeras computadoras de escritorio que ofrecía computación científica a pequeña escala. La LGP-30 fue bastante popular, con "cincuenta mil" unidades vendidas, incluyendo una al Dartmouth College , donde los estudiantes implementaron Dartmouth ALGOL 30 y DOPE (Dartmouth Oversimplified Programming Experiment) en la máquina. ^{[ 9 ]}

El procedimiento para arrancar el LGP-30 era complicado. Primero, la cinta de papel de arranque se insertaba en la máquina de escribir de la consola, una Friden Flexowriter . El operador presionaba una palanca en la Flexowriter para leer un campo de dirección y pulsaba un botón en el panel frontal para transferir la dirección a un registro de la computadora. Luego, se volvía a presionar la palanca de la Flexowriter para leer el campo de datos y se pulsaban tres botones más en el panel frontal para almacenarlo en la dirección especificada. Este proceso se repetía, quizás de seis a ocho veces, y se desarrollaba un ritmo:

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El operador retiró la cinta de arranque, insertó la cinta que contenía el cargador regular, colocándola cuidadosamente para evitar atascos, y pulsó algunos botones más para iniciar el programa de arranque. Una vez insertado el cargador regular, el ordenador estaba listo para leer una cinta de programa. El cargador regular leía una cinta de formato más compacto que el cargador de arranque. Cada bloque comenzaba con una dirección de inicio para que la cinta pudiera rebobinarse y volver a intentarlo si se producía un error. Si se cometía algún error durante el proceso, o si el programa fallaba y dañaba el programa del cargador, el proceso debía reiniciarse desde el principio. ^{[ 13 ]}

En 1960, Librascope anunció otra máquina sucesora más potente, la General Precision RPC 4000. ^{[ 14 ]} Similar a la LGP-30, pero transistorizada, contaba con 8008 palabras de memoria de 32 bits. Tenía 500 transistores y 4500 diodos, se vendía por 87 500 dólares ( equivalente a 952 300 dólares en 2025 ) y pesaba 230 kg (500 libras) . ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]} 

En 1963, ^{[ 18 ]} Librascope produjo una actualización transistorizada del LGP-30 llamada LGP-21. ^{[ 19 ] [ 20 ]} La nueva computadora tenía alrededor de 460 transistores y alrededor de 375 diodos. Costó solo US$16,250 ( equivalente a $170,900 en 2025 ), un tercio del precio de su predecesora. Sin embargo, también era aproximadamente un tercio tan rápida como la computadora anterior.

La computadora central pesaba alrededor de 90 libras (41 kg) , ^{[ 21 ]} el sistema básico (incluyendo impresora y soportes) alrededor de 155 libras (70 kg) . ^{[ 22 ]}  

Edward Lorenz utilizó el LGP-30 en su intento de modelar patrones climáticos cambiantes. Su descubrimiento de que enormes diferencias en los pronósticos podían derivarse de pequeñas diferencias en los datos iniciales lo llevó a acuñar los términos atractor extraño y efecto mariposa , conceptos centrales en la teoría del caos . ^{[ 23 ]} El RPC-4000 (sucesor del LGP-30) también es recordado como la computadora en la que Mel Kaye realizó una legendaria tarea de programación en código máquina , relatada por Ed Nather en la épica hacker The Story of Mel . ^{[ 24 ]}

Las simulaciones por software de los motores LGP-30 y LGP-21 son compatibles con SIMH , un emulador multiplataforma y multisistema gratuito y de código abierto.

• IBM 650
• Bendix G-15
• Lista de computadoras de tubos de vacío
• SIMH

• Kaisler, Stephen H. (2017). «Capítulo dos: Máquinas Royal McBee/Librascope» . El nacimiento de la computadora: De los tambores a los núcleos . Cambridge Scholars Publishing. LGP-30: págs. 25-34, LGP-21: págs. 34-43. ISBN 9781443896252.
• "RPC 4000, LGP 30" (PDF) . Informes estándar de EDP de AUERBACH . 3. RPC-4000: págs. 570-649; LGP-30: págs. 651-741.

• Un LGP-30 en funcionamiento se exhibe en Stuttgart, Alemania.
• Descripción de LGP-30 archivada el 17/07/2009 en Wayback Machine.
• Descripción del LGP-21
• Anuncio de 1962 que muestra tanto el LGP-30 como el RPC-4000.
• Historia de Stan P. Frankel, diseñador del LGP-30, con fotografías.
• Manual de programación
• Calentando el LGP-30 en YouTube
• technikum 29: LGP 30
• Boletines de la compañía de 1950-1959 archivados el 27/12/2014 en Wayback Machine : LGP-30:

• «Documentos LGP-21» . www.bitsavers.org .
• " Documentos LGP-30, RPC-4000 y RPC-9000" . www.bitsavers.org