マンチェスターコンピューター

マンチェスターのコンピューターは、トム・キルバーンの指揮の下、マンチェスター大学の小さなチームによって1947年から1977年までの30年間に開発された革新的な一連のプログラム式電子コンピューターでした。それらには、世界初のストアドプログラムコンピューター、世界初のトランジスタ化コンピューター、および1962年の就任当時の世界最速のコンピューターが含まれていました。

このプロジェクトは2つの目的から始まりました。標準的なブラウン管（CRT）に基づく初期のコンピューターメモリであるウィリアムズチューブの実用性を証明することです。また、コンピューターが数学的な問題の解決にどのように役立つかを調査するために使用できるマシンを構築します。シリーズの最初のマンチェスターベイビーは、1948年6月21日に最初のプログラムを実行しました。世界初のプログラム内蔵コンピューターであるベイビーとマンチェスターマーク1が開発され、すぐにイギリス政府の注目を集めました。 Ferrantiの電気工学会社と契約して商用版を作成しました。結果として得られたマシンであるFerranti Mark 1は、世界初の市販の汎用コンピューターでした。

フェランティとの協力により、最終的には大学で開発された多くのアイデア、特に1970年代の2900シリーズのコンピューターの設計を活用したコンピューター会社ICLとの産業上のパートナーシップが生まれました。

マンチェスター・ベイビー

マンチェスター・ベイビーは、実用的なコンピューターとしてではなく、コンピューターメモリーの初期の形態であるウィリアムズ・チューブのテストベッドとして設計されました。マシンの作業は1947年に始まり、1948年6月21日に、コンピューターは218-1からすべての整数を下向きに試すことにより、218（262,144）の最高の適切なファクターを見つけるために書かれた17命令で構成される最初のプログラムを正常に実行しました。プログラムは52分間実行された後、131,072の正解が生成されました。

赤ちゃんは長さ17フィート（5.2 m）、高さ7フィート4インチ（2.24 m）で、重量はほぼ1トンでした。 550個の熱電子バルブ（300個のダイオードと250個のペントード）が含まれ、消費電力は3.5キロワットでした。その成功した動作は、1948年9月に発行されたNature誌への手紙で報告され、世界初のストアドプログラムコンピューターとして確立されました。すぐに、より実用的なマシンであるマンチェスターマーク1に進化しました。

マンチェスターマーク1

マンチェスターマーク1の開発は、1948年8月に、大学により現実的なコンピューティング施設を提供することを当初の目的として開始されました。 1948年10月、英国政府のチーフサイエンティストであるベンロックスパイザーはプロトタイプのデモンストレーションを受け、すぐにマシンの商用バージョンであるフェランティマーク1を製造するフェランティの地元企業と政府との契約を開始したことに感銘を受けました。

マンチェスターマーク1の2つのバージョンが生産されました。最初の中間バージョンは1949年4月までに稼働しました。1949年10月までに完全に稼働していた最終仕様マシンは4,050バルブを含み、25キロワットの電力消費がありました。おそらく、マンチェスターマーク1の最も重要な革新は、現代のコンピューターでは一般的なインデックスレジスタの組み込みでした。

メグとマーキュリー

Mark 1から得られた経験の結果として、開発者はコンピューターは純粋な数学よりも科学的な役割で使用されると結論付けました。したがって、彼らは浮動小数点ユニットを含む新しいマシンの設計に着手しました。作業は1951年に始まりました。1954年5月に最初のプログラムを実行した結果のマシンは、Megまたはメガサイクルマシンとして知られていました。 Mark 1よりも小さくてシンプルで、数学の問題をすばやく解決できました。 FerrantiはFerranti Mercuryとして市販されている商用バージョンを生産しました。このバージョンでは、Williamsチューブがより信頼性の高いコアメモリに置き換えられました。

トランジスターコンピューター

Megの進行中の開発と並行して、小型で安価なコンピューターの構築作業が1952年に始まりました。キルバーンのチームのうちの2人、リチャード・グリムスデールとDCウェッブは、バルブの代わりに新しく開発されたトランジスタを使用して機械を設計および構築するタスクに割り当てられました。当初、利用可能なデバイスはゲルマニウム点接触トランジスタのみであり、交換したバルブよりも信頼性は低いものの、消費電力ははるかに少なかった。

マシンの2つのバージョンが生産されました。最初は、プロトタイプの世界初のトランジスタ化されたコンピューターであり、1953年11月16日に稼働しました。「48ビットマシンは、92個の点接触トランジスターと550個のダイオードを使用しました」。 2番目のバージョンは1955年4月に完成しました。1955バージョンでは、250個の接合トランジスタ、1,300個のソリッドステートダイオードを使用し、150ワットの電力消費がありました。しかし、このマシンはバルブを使用して125 kHzクロック波形を生成し、回路内で磁気ドラムメモリの読み取りと書き込みを行っていたため、1955年のHarwell CADETの最初の完全にトランジスタ化されたコンピューターではありませんでした。

トランジスタの初期バッチの信頼性に関する問題は、マシンの平均故障間隔が約90分であることを意味し、より信頼性の高い接合トランジスタが利用可能になると改善されました。 Transistor Computerの設計は、Metrovick-950のMetropolitan-Vickersのローカルエンジニアリング会社によって採用され、すべての回路がジャンクショントランジスタを使用するように変更されました。 6つのMetrovick 950が構築され、1956年に最初に完成しました。会社のさまざまな部門に正常に配備され、約5年間使用されました。

ミューズとアトラス

「マイクロ秒エンジン」に由来する名前であるMUSEの開発は、1956年に大学で始まりました。目的は、命令あたり1マイクロ秒、秒あたり100万命令に近い処理速度で動作できるコンピューターを構築することでした。 Mu （またはµ ）は、SIおよび10-6（100万分の1）の係数を示す単位の他のシステムのプレフィックスです。

1958年の終わりに、フェランティはこのプロジェクトでマンチェスター大学と協力することに同意し、その後すぐにコンピューターはアトラスに改名され、合弁会社はトムキルバーンの管理下に置かれました。最初のアトラスは1962年12月7日に正式に委託され、当時4つのIBM 7094に相当する世界で最も強力なコンピューターと見なされていました。 Atlasがオフラインになるたびに、英国のコンピューター容量の半分が失われたと言われていました。最速の命令の実行には1.59マイクロ秒かかり、マシンの仮想ストレージとページングの使用により、各同時ユーザーは最大100万ワードのストレージスペースを利用できました。 Atlasは、「多くの人が最初の認識可能な最新のオペレーティングシステムであると考えている」など、Atlas Supervisorを含め、今日でも一般的に使用されている多くのハードウェアおよびソフトウェアのコンセプトを開拓しました。

他の2つのマシンが構築されました。1つは英国石油/大学の共同コンソーシアム用で、もう1つはオックスフォード近くのチルトンにあるAtlas Computer Laboratory用です。派生システムは、異なるメモリ構成を持つTitanまたはAtlas 2と呼ばれる、ケンブリッジ大学のFerrantiによって構築され、Cambridge Computer Laboratoryによって開発されたタイムシェアリングオペレーティングシステムを実行しました。

マンチェスター大学のアトラスは1971年に廃止されましたが、最後のものは1974年まで使用されていました。チルトンアトラスの一部は、エジンバラのスコットランド国立博物館に保存されています。

MU5

MU5はAtlasよりも約20倍高速になるように設計されており、手書きのマシンコードではなくコンパイルされたプログラムを実行するために最適化されています。 MU5の前身に対するパフォーマンスが大幅に向上した主な要因は、連想メモリの組み込みであり、これによりメインストアへのアクセスが大幅に高速化されました。

MU5の作業は1966年に開始されました。科学研究​​評議会（SRC）は、マンチェスター大学に1968年に630,466ポンド（2016年には930万ポンドに相当）の5年間の助成金を授与しました。大学。開発は1969年に始まり、1971年までに、設計チームは大学のコンピューターサイエンス部門の6人のメンバーからなる当初の核から16人に成長し、25人の研究学生と19人のICLエンジニアに支えられました。

MU5は1974年10月までに完全に機能し、ICLが新しいコンピューター2900シリーズの開発に取り組んでいることを発表しました。特にICLの2980は、1975年6月に最初に納品され、1982年まで大学で稼働していたMU5の設計に多大な責任を負っていました。

MU6

MU5は、マンチェスター大学で設計および製造された最後の大規模マシンでした。後継機であるMU6の開発は、1979年にSRCから与えられた219,300ポンド（2016年には890,000ポンドに相当）の助成金によって賄われました。 MU6は、最上位にMU6-V、最下位にパーソナルプロセッサMU6-Pを搭載した一連のプロセッサを対象としています。 MU6-PとミッドレンジプロセッサMU6-Gのみが製造され、1982年から1987年まで稼働しました。大学には残りのマシンを社内で構築するためのリソースがなく、システムは決して商業的に開発されませんでした。

SpiNNaker

SpiNNaker：Spiking Neural Network Architectureは、Advanced Processor Technologies Research Group（APT）のSteve Furberによって設計された超並列メニーコアスーパーコンピューターアーキテクチャです。 57,600個のARM9プロセッサ（具体的にはARM968）で構成され、それぞれ18コアと128 MBのモバイルDDR SDRAMを備え、合計1,036,800コアと7 TBを超えるRAMを搭載しています。コンピューティングプラットフォームは、人間の脳のシミュレーションに役立つスパイキングニューラルネットワークに基づいています（Human Brain Projectを参照）。

概要