Тяжело и долго: Как первые компьютеры меняли историю

Полвека назад компьютеры называли «электронно-вычислительными машинами». Термин этот громоздкий, как и первые ЭВМ. Памяти у них было меньше, чем у кнопочной мобилы, но эти машины изменили ход истории 20 века. WAS и MOYO сравнивают возможности ранних компьютеров и современных ноутбуков.

В 18–19 веках компьютером называли человека, занимающегося рутинными астрономическими вычислениями. На эту работу охотно шли женщины, мечтавшие пробиться в науку. Например, при Гарвардской обсерватории работал целый отдел женщин-компьютеров, который в шутку называли «Гарвардским гаремом».

Расчеты нужны были также экономистам, артиллеристам, синоптикам. На это уходил безумный объем человекоресурсов. Работа шла медленно, а цена ошибки была слишком высока, особенно на войне.

Во время Второй мировой для вскрытия вражеских кодов разрабатывали дешифровальные машины. Назвать тех электро-механических гигантов аналогами компьютеров можно с большой натяжкой, ведь их нельзя было запрограммировать под другую задачу.

Вторая мировая

Z3 против DELL XPS 15

  • Память: 22 бита / 128 млрд бит
  • Вес: 1 тонна / 1,78 кг
  • Процессор: 5,3 Гц / до 3,8 млрд Гц

Z3

Первую машину, которая отвечала на двоичный код и легко программировалась, по заказу Люфтваффе изобрел Конрад Цузе. Компьютер, состоявший из 2 тысяч механических реле, в 1941 году поставили в берлинском Исследовательском институте аэродинамики.

Z3 помогал рассчитывать сопротивление крыльев самолетов и траектории ракет.

Конрад Цузе не был военным, а на полставки работал в машиностроительном концерне Henschel-Werke. Эту модель вычислительной машины, как и все предыдущие, он собирал у себя в мастерской. Поскольку разработки были признаны полезными для Третьего рейха, инженера несколько раз «отмазывали» от службы на фронте.

Западные союзники бомбили Берлин. В 1943 году Z3, его прототипы и чертежи сгорели. Уцелела только недостроенная новая модель Z4. Цузе завершил работу над ней через пять лет после войны.

Full view of the Z3
Реплика вычислительной машины Z3 в Немецком музее, Мюнхен. Фото: Deutsches Museum, Inv. no.: 77515
Z3 switching board
Коммутационная плата воссозданной машины Z3. Фото: Deutsches Museum
Relay from the Z3 (detail)
Реле воссозданной вычислительной машины Z3. Фото: Deutsches Museum

ENIAC против HP OMEN 15

  • Память: 20 бит / 64 млрд бит
  • Вес: 27 тонны / 2,62 кг
  • Процессор: 100 кГц / 2,8-3,8 млн кГц

ENIAC

До 1943 года на полке в Институте электротехники Мура, штат Пенсильвания, лежал проект ЭВМ на вакуумных лампах. Об идее преподавателя электротехники Джона Мокли случайно узнали в Лаборатории баллистических исследований армии США.

Помощь машины нужна была военным как воздух. Каждая новая модель артиллерийского орудия требовала составления таблицы стрельбы, в которой давались необходимые установки прицела для различных условий и рассчитывались около 3 тысяч траекторий. Расчет каждой траектории требовал совершения 1 тысячи операций и отнимал у человека 16 дней.

К концу 1945-го ENIAC был готов. Размер машины был невообразимым — 15 на 9 метров. Зато с операциями, на которые раньше тратили 20 часов, ENIAC справлялся за 30 секунд. Компьютер использовали для разработки термоядерного оружия и прогнозирования возможных ядерных осадков. Иногда в лабораторию приходили авиаинженеры, которые рассчитывали конструкции первых реактивных истребителей.

ENIAC прослужил до 1955 года. Некоторые выполненные им задачи до сих пор засекречены.

Cpl. Irwin Goldstein (foreground) sets the switches on one of the ENIAC's function tables at the Moore School of Electrical Engineering.
Электротехническая школа Мура. Ирвин Гольдштейн (на переднем плане) программирует ENIAC, 1946 год. Источник: U.S. Army Photo / Historic Computer Images
Photo of left side of ENIAC as installed in BRL Bldg 328. The white cabinet in the rear is the core memory, a late addition
ENIAC. Белый блок — основная память компьютера. Фото: U.S. Army Photo / ARL Technical Library

Космическая гонка

Урал 1 против LENOVO IdeaPad

  • Память: 4 Кб / 8 млн Кб
  • Вес: 2,5 тонн / 1,2 кг
  • Процессор: 100 Гц / 2,4 млдр Гц

«Урал»

Первого монстра на 800 лампах собрали в 1957 году. Советские ЭВМ производили до 100 математических операций в секунду и работали в крупных исследовательских центрах.

Всю свою мощь «Урал» показал в 1961-м, когда в Центре управления полетами рассчитывал траекторию корабля «Восток» с Гагариным на борту. Вычисления были верными, и 12 апреля первый человек достиг орбиты.

«Самый первый, предсерийный экземпляр был поставлен в КБ Королева именно для расчетов, связанных с запуском космических аппаратов. Начинались расчеты с электромеханических машин. И был огромный коллектив расчетчиков, которые вручную рассчитывали возможные траектории»,  — вспоминает участница команды запуска Марина Смолевицкая.

Машину продолжили использовать для вычисления траектории ракет, и не только космических.

Ural-1 Control Unit
Компьютер «Урал-1», блок управления. Фото: Panther / CC BY-SA 3.0
Компьютер «Урал-1», блок для считывания информации с перфоленты. Фото: Panther / CC BY-SA 3.0

IBM System 360 против HUAWEI Matebook

  • Память: до 1 Mб / 8192 Мб
  • Вес: >1 тонны / 1,9 кг
  • Процессор: 5,5 МГц / до 3,1 тысяч МГц

IBM 360 Model 75

Гражданин СССР первым побывал на орбите Земли. Значит, американец должен был лететь дальше, на Луну.

Важнейшую часть миссии «Аполлон-11» — полет посадочного модуля — в 1969 году вычислял компьютер IBM System 360 Model 75. Загружаемые в него данные готовили 3,5 тысячи человек.

На борту космического корабля установили другой компьютер, с оперативной памятью в 65 Кб. Этого хватило для навигации и управления.

В этот же период появляется прототип компьютерной мыши — разработка исследователя человеко-машинного интерфейса Дугласа Энгельбарта. В 1968-м на конференции в Сан-Франциско он представил также проект гипертекста, электронной почты и видеоконференции.

Золотое время научной фантастики — в том же году вышел фильм «Космическая Одиссея 2001».

Компьютер IBM 360 Model 75
Компьютер IBM 360 Model 75. Фото: IBM Archives
IBM 360 Model 75
Компьютер IBM 360 Model 75. Источник: International Business Machines Corporation Data Processing Division 112 East Post Road, White Plains, N. Y. 10601

Ядерная угроза

«Эльбрус-2» против ACER Nitro 5

  • Память: 144 Мб / 6144 Мб
  • Вес: >1 тонны / 2,7 кг
  • Процессор: 20 МГц / до 3,5 тысяч МГц

«Эльбрус»

1970-е были самым теплым периодом Холодной войны между США и СССР. В это время сверхдержавы готовили совместный космический проект — программу «Союз-Аполлон». Но рукопожатие на орбите еще не означало мира на земле.

Хотя геополитические противники подписали ряд соглашений об ограничении стратегических вооружений, их арсенала было достаточно для уничтожения друг друга и всего живого на Земле. Достаточно было один раз нажать на кнопку.

Руководство СССР готовилось к худшему и не жалело ресурсов для улучшения системы противоракетной обороны. С 1973 года начинается разработка суперкомпьютеров. Через пять лет готов «Эльбрус». Он производит 15,5 миллиона операций в секунду, оперативная память — 64 мегабайта.

Модель совершенствуют и устанавливают в ядерных центрах Челябинск-70 и Арзамас-16. С 1991 года «Эльбрус» становится вычислительным центром системы противоракетной обороны Москвы.

Компьютер «Эльбрус-2». Источник: ferra.ru
Elbrus 3-1 INC Soviet supercomputer
Компьютер «Эльбрус-3-1» в машинном зале, 1994 год. Фото: Koshmarov / CC BY-SA 3.0

IBM Series/1 против ASUS UX

  • Память: до 128 Кб / 16 млн Кб
  • Вес: >8 кг / 1,8 кг
  • Процессор: 0,1-0,7 МГц / до 3,8 тысяч МГц

IBM Series/1

В 1979 году над миром нависла угроза. Отношения между СССР и США обострились после свержения законного правительства и ввода советских войск в Афганистан. Когда сразу в трех центрах командования воздушно-космической обороны Северной Америки появилась информация о мощной ракетной атаке со стороны СССР, никто не заподозрил сбой системы.

На самом деле, в одном из штабов запустили симуляцию ядерного нападения. Однако компьютерная система Пентагона и командования NORAD с 1960-х почти не обновлялась и забила настоящую тревогу.

Программисты устранили проблему, разделив сеть на боевую и учебную части. Не помогло — устаревшие компьютеры постоянно давали сбой. Тогда Пентагон закупил первые мини-компьютеры IBM.

В 2016 году произошел скандал. Оказалось, что за 40 лет в США сменились 6 президентов, но не компьютеры в штабе NORAD. Как сообщалось в официальном документе, древние IBM «координировали оперативные действия ядерных сил Соединенных Штатов, межконтинентальные баллистические ракеты, ядерные бомбардировщики, авиабазы и танкеры».

Компьютер IBM Series/1. Блок процессора (4954 model B) и блок для флоппи-дисков. Источник: Series/1 Digest, Twelfth Edition (March 1987)
Department of Defense Air Force Strategic Automated Command and Control System
Компьютер IBM Series/1 (отмечен красным прямоугольником) в автоматизированной системе командования и управления стратегическими ядерными силами ВВС США, май 2016 год. Источник: United States Government Accountability Office / Library of Congress / U.S. Air Force

Мы очень любим жизнь и не хотим, чтобы безопасность планеты зависела от допотопных машин с 8-дюймовыми дисководами. Передайте Пентагону ссылку на магазин MOYO. Пусть выберут новые.

Популярное: