Читать «Архитектура компьютера» онлайн - страница 23

Одну из первых машин модели PDP-1 отдали в МТИ, где она сразу привлекла внимание некоторых молодых исследователей, подающих большие надежды. Одним из нововведений PDP-1 был дисплей с размером 512 X 512 пикселов, на котором можно было рисовать точки. Вскоре студенты МТИ составили специальную программу для PDP-1, чтобы играть в «Космическую войну» — первую в мире компьютерную игру.

Через несколько лет компания DEC разработала модель PDP-8, 12-разряд-ный компьютер. PDP-8 стоил гораздо дешевле, чем PDP-1 (16 000 долларов). Главное нововведение — единственная шина (omnibus), показанная на рис. 1.5. Шина — это набор параллельно соединенных проводов, связывающих компоненты компьютера. Это нововведение радикально отличало PDP-8 от IAS. Такая архитектура с тех пор стала использоваться во всех малых компьютерах. Компания DEC продала 50 000 компьютеров модели PDP-8 и стала лидером на рынке мини-компьютеров.

Рис. 1.5. Шина компьютера PDP-8

Как уже отмечалось, с изобретением транзисторов компания IBM построила транзисторную версию 709 — 7090, а позднее — 7094. У этой версии время цикла составляло 2 микросекунды, а память состояла из 32 536 слов по 36 бит. 7090 и 7094 были последними компьютерами типа ENIAC, но они занимали ведущее положение в области научных расчетов в 60-х годах прошлого века.

В то же время компания IBM зарабатывала большие деньги на продаже небольших компьютеров 1401 для коммерческих расчетов. Эта машина могла считывать и записывать магнитные ленты и перфокарты и распечатывать результат так же быстро, как и 7094, но при этом стоила дешевле. Для научных вычислений она не подходила, но зато была очень удобна для коммерческого учета.

Архитектура 1401 была необычной тем, что в ней не было регистров и даже фиксированной длины слова. Память содержала 4000 байт по 8 бит (в более поздних моделях объем увеличился до немыслимых в то время 16 000 байт).

Каждый байт содержал символ в 6 бит, административный бит и бит для обозначения конца слова. Команда MOVE, например, использовала два адреса: источника и приемника. Она перемещала байты из источника в приемник, пока не обнаруживала бит конца слова, установленный в 1.

В 1964 году маленькая, никому не известная компания CDC (Control Data Corporation) выпустила машину 6600, которая работала почти на порядок быстрее, чем 7094 (и все остальные машины того времени). Этот компьютер для сложных расчетов пользовался большой популярностью, и компания CDC пошла «в гору». Секрет столь высокого быстродействия заключался в том, что внутри ЦП (центрального процессора) находилась машина с высокой степенью параллелизма. У нее было несколько функциональных устройств для сложения, умножения и деления, и все они могли работать одновременно. Хотя быстрая работа машины требовала тщательной работы программиста, при определенных усилиях можно было сделать так, чтобы машина исполняла 10 команд одновременно.

Внутри машины 6600 было встроено несколько маленьких компьютеров. Таким образом, центральный процессор занимался только вычислениями, а остальные функции (управление работой машины, а также ввод и вывод информации) исполняли маленькие компьютеры. Можно сказать, что 6600 на десятилетия опередил свое время. Многие ключевые принципы современных компьютеров уходят корнями к 6600.