Машина для фюрера Его имя забыто. Но он создал первый в мире компьютер

Первые компьютеры в мире: Марк 1, Цузе Z3, МЭСМ и другие

Сейчас использование персональных компьютеров от Apple, Samsung, HP, Dell и других производителей кажется нам чем-то абсолютно естественным. Однако меньше века назад среднестатистический человек не имел представления о компьютерных технологиях, и любые разработки, которые сегодня используются на каждом устройстве, становились настоящим прорывом в индустрии.

В этой статье мы поговорим о том, что представляли собой самые первые компьютеры в мире, кто и зачем их разрабатывал, каковы были их возможности, и насколько большой вклад в развитие технологий они привнесли.

Побег из Берлина

Война заканчивалась, шел 1944 год. Берлин регулярно бомбили. Конрад Цузе и его друг прогуливались по улице, по обеим сторонам которой дымились свежие развалины, оставшиеся после ночного налета союзников. «Мы дошли до той точки, когда сможем контролировать и раскрывать всесильную энергию ядра атома, — сказал он пораженному Цузе. — Скоро мы сможем создавать очень большие бомбы. Есть риск, что эксперимент пойдет не так, как предполагалось, и мы взорвем всю Землю».

Так Цузе узнал о существовании атомной бомбы. Конечно, последнее утверждение звучало странно, и он не знал, откуда его друг получил такую информацию, но вскоре слухи поползли по всей стране. Их распространению способствовало и объявление Германии о создании «оружия возмездия».

Конрад Цузе был инженером и, как человек с логическим складом ума, воспринимал подобные заявления со здоровой долей скепсиса. Но учитывая, что под «вундерваффе» понимались ракеты, способные доставить боезаряд определенного веса за несколько сотен километров, он предполагал, что в руках рейха находится ядерное оружие. Это было не так. Атомной бомбы у Германии не было, а для создания баллистической ракеты, переносящей тонны обычной взрывчатки на такие расстояния, у властей не было ни средств, ни возможностей. Впрочем, тогда это никого не волновало, вся верхушка нацистской партии впала в безумие и надеялась только на чудо.

На чудо надеялся и инженер Цузе, и оно произошло, когда в двери его офиса постучался физик доктор Функ. В то время Цузе с коллегами работал над созданием устройства под названием V4 и обдумывал, каким образом выбраться из Берлина. Доктор Функ устроился в контору Цузе, но никогда не работал в ней как физик. Однако он стал незаменимым переговорщиком, спасшим Цузе, его коллектив и его творение.

Связи Функа и название устройства сыграли в этом деле основную роль. Дело в том, что «оружие возмездия» (Vergeltungswaffen) имело кодовые названия V1, V2 и V3 («Фау»). Название аппарата Цузе — V4 — означало Versuchmodell (то есть «экспериментальная модель»), но когда Функ произносил волшебные слова «Фау-4», государственным чиновникам даже не приходило в голову, что речь идет вовсе не о разработке очередной модели «оружия возмездия». Фраза «»Фау-4″ нужно в целости и сохранности эвакуировать из Берлина» стала их пропуском из столицы, им удалось даже найти для V4 грузовик, хотя их не хватало даже для перевозки авиационных запчастей.

Через несколько дней аппарат успешно прибыл в Гёттинген, где работы над V4 были завершены, а оттуда направился в баварскую деревушку Оберхох. По логичному стечению обстоятельств, там же оказался Вернер фон Браун и его команда, разработчик тех самых ракет «Фау», с которыми чиновники перепутали V4, он же — будущий отец американской космической программы. Цузе и фон Браун общались в течение нескольких дней, благодаря чему инженер понял, что ракетчик даже не имеет представления о том, какую роль потомки V4 смогут сыграть в освоении космоса. Через некоторое время их пути разошлись: в апреле 1945 года Цузе со своими ассистентами и устройством уехал в другую баварскую деревню — Хинтерштайн.

Инженеров приняли в Хинтерштайне холодно. За несколько дней до их прибытия в деревню ворвался отряд эсэсовцев и выгнал жителей одного дома, устроив там свою штаб-квартиру. Разумеется, от людей, прибывших на грузовике вермахта, ничего хорошего тоже не ждали. Цузе так вспоминал это время:

«Мы прибыли в Хинтерштайн в составе пестрой компании вояк. Я до сих пор помню эсэсовца, который считал, что он обязан постоянно, до самого конца произносить пафосные фразы: «Капитулировать? Пока фюрер жив — не обсуждается!» Через несколько дней фюрер совершил самоубийство, и мы вновь встретились на регистрационном пункте. Теперь это был скромный маленький человек в гражданском, регистрирующийся как «иностранный рабочий»».

До конца войны оставались считаные дни. Вскоре здесь появились французские оккупационные войска.

Отечественные разработки

Отечественная наука в 1940 годах тоже проводила разработки для получения электронных вычислительных машин.

Результатом работы лаборатории имени С. А. Лебедева стала первая на Евразийском континенте модель МЭСМ.

Следом за ней появилось несколько других компьютеров, уже не таких известных, хотя и внёсших весомый вклад в научную деятельность СССР.

Аббревиатура МЭСМ, компьютера, создаваемого с 1948 по 1950 год, расшифровывалась как «Малая электронная счётная машина».

Такое название ЭВМ получила из-за того что сначала была всего лишь макетом «большого» устройства.

Однако полученные положительные результаты испытаний привели к созданию полноценного компьютера, собранного в двухэтажном здании монастыря.

Первый запуск прошёл в ноябре 1950 года, а первая серьёзная задача решена в январе следующего года.

В течение следующих 6 лет МЭСМ применяли для сложных научных вычислений, потом использовали в качестве учебного пособия, и, наконец, в 1959 году разобрали.

Рабочие параметры устройства были следующими:

• количество ламп: 6 тыс.;
• трёхадресная система команд с 20 двоичными разрядами;
• память: постоянная на 31 число и 63 команды, оперативная такого же размера;
• быстродействие: частота 5 кГц, выполнение 3 тыс. операций в сек;
• площадь: около 60 кв. м.;
• мощность: до 25 кВт.

Рис. 5 Советский компьютер начального уровня МЭСМ,

БЭСМ-1

Работа над ещё одним советским компьютером велась в то же время, что и над МЭСМ.

Устройство называлось Большой электронной счётной машиной и работало с утроенной скоростью – до 10 тыс. операций в секунду – при уменьшении числа ламп до 730 штук.

Количество разрядов для чисел, которыми оперировала ЭВМ, составляло 39 единиц, а точность расчётов достигала 9 знаков.

В результате машина могла работать с числами от 0,000000001 до 1000000000. Так же, как и МЭСМ, большое устройство было выпущено в одном экземпляре.

Машина, конструктором которой тоже был С. А. Лебедев, считалась в 1953 году самой быстрой в Европе. В то время как лучшим компьютером в мире признали американскую IBM 701.

Первый коммерческий компьютер компании «Ай-Би-Эм» производил в секунду до 17 тысяч операций.

Рис. 6 Первая полноценная ЭВМ в СССР БЭСМ-1.

БЭСМ-2

Усовершенствованный вариант, БЭСМ-2, стал не только очередным самым быстрым компьютером в стране, но и одним из первых серийных советских устройств такого типа.

С 1958 до 1962 года советская промышленность выпустила 67 моделей ЭВМ.

На одной из них проводился расчёт ракеты, доставившей на Луну вымпел Советского Союза. Скорость БЭСМ-2 составляла 20 тыс. операций в секунду.

При этом оперативная память достигала, в пересчёте на современные единицы, около 11 Кбайт и работала на ферритовых сердечниках.

Рис. 7 Советский компьютер БЭСМ-2.

Усовершенствованная ЭВМ

Еще одно устройство, названное EDVAC, проводило вычисления не только с перфокартами, но и с помощью памяти, имеющейся в программе. Такая работа стала возможна благодаря использованию трубок ртути, они запоминали информацию, а также двоичной системы, она смогла серьезно упростить вычисления и уменьшить число лампочек. По ходу работы ученые Америки представили свое детище, с памятью примерно 5,5 Кбайт, оно состояло из следующих деталей:

• Элементы для записи и чтения данных с магнитной ленты;
• Таймера;
• Осциллографа для наблюдения за работой аппарата;
• Спецустройств для работы по вычислению и запоминанию;
• Временных регистров, которые могли хранить всего одно слово.

Площадь, занимаемая ЭВМ составляла сорок пять с половиной квадратов, его вес доходил до 7,85 тонны. С мощностью пятьдесят кВт он работал на 3,5 тысячах диодов.

Советуем:

1970-1974: Компьютерная революция

Xerox Alto
Микропроцессоры стали дешевле, и в течение этого периода времени на рынок было выпущено достаточно много компьютерной техники. Ведущую роль здесь сыграли, прежде всего, компании Intel и Fairchild. В эти годы Intel создал, первый микрокомпьютер: 15 ноября 1971 года был представлен 4-битный процессор Intel 4004. В 1973 году вышел Xerox Alto — первый компьютер с графическим пользовательским интерфейсом (монитором), мышью и встроенной картой Ethernet.

В Советском союзе также проводились разработки по созданию ЭВМ. Итогом работы стала первейшая в Евразии модель, созданная в лаборатории им. С.А. Лебедева. После нее было разработано еще несколько других агрегатов, которые уже не были так известны, хотя они внесли немалый вклад в научную деятельность Союза. Малая электронная счетная машина – МЭСМ, получила свое наименование благодаря тому, что являлась макетом «большого» аппарата.

По ходу испытаний были получены положительные результаты и в ноябре 1950 года запустили первый полноценный компьютер. На протяжении последующих шести лет устройство использовали для сложнейших вычислений в области науки, а после его использовали как учебное пособие и только через 9 лет после создания машину разобрали. Интересно вам узнать о рабочих параметрах советского устройства? Не буду долго томить, они были следующими:

• 6 000 ламп;
• постоянная память на тридцать одно число и шестьдесят три команды;
• частота – 5 кГц;
• система команд трехадресная и 20 двоичные разряды;
• в секунду выполнялось 3000 операций;
• площадь примерно шестьдесят квадратов.

Apple ][

Apple II ( или Apple ][) — первый и весьма успешный серийный компьютер компании Apple, впервые представлен в 1977 году на выставке West Coast Computer Fair и стал одним из самых успешных компьютеров того времени. Он поставлялся со встроенной клавиатурой, разъемом для подключения кассетного магнитофона и поддерживал цветной вывод картинки в разных режимах ( текстовый, графический цветной с разрешением 280х192 и 6 цветами и графический низкого разрешения, 40х48, 16 цветов).

Компьютер был оснащен процессором MOS Technology 6502 с тактовой частотой 1 МГц, 4 КБ ОЗУ с возможностью расширения до 48 КБ и 4 КБ ПЗУ с программой мониторинга и интерпретатором Integer BASIC (Basic для целочисленных операций). Звук выводился на встроенный динамик, было предусмотрено 8 разъемов расширения, 1 для дополнительной оперативной памяти, остальные — для внешних устройств.

EDVAC

Уже вскоре Эккерт и Мосли приступили к следующему изобретению «EDVAC». Электронщики придумали, как сделать первую машину, которая будет осуществлять расчеты, не только используя перфокарты, но и опираясь на программы, находящиеся в её памяти.

Эти возможности стали доступными после создания и дальнейшего применения ртутных трубок. А с помощью двоичной системы был решен вопрос использования компьютерами огромного количества ламп и применения сложных алгоритмов вычисления.

Таким образом, компьютерная эра продвинулась ещё на шаг, устройство было собрано из следующих элементов:

1. Таймер.
2. Устройства, позволяющие запоминать информацию и производить сложные вычисления.
3. Устройство для приёма сигналов и дальнейшей передачи вычислительным модулям.
4. Устройство для распознавания информации на магнитной ленте.
5. Контролирующий работу ЭВМ осциллограф.
6. Временные регистры. В современном мире их называют «буферами обмена».

Компы, которые были предшественниками, уже не выглядели, как самые быстрые, когда появился EDVAC. Чтобы слаживать суммы, умножать и делить, ему было достаточно доли секунд, хотя он по-прежнему занимал достаточно большую площадь – около 46 кв. метров. Но количество ламп, по сравнению с ENIAC, уменьшилось на 14 000 штук, а мощность была увеличена до 50 кВт.

Интересный факт!

Прошло еще немного времени, и появилась первая игра в мире. Её назвали Spacewar, а её суть состояла в борьбе двух космических кораблей, которые стреляли друг в друга ракетами.

Как выглядел первый компьютер в мире

Американский «Марк 1» был огромен, занимая в длину свыше 17 метров, а в высоту — свыше 2.5 метра. Машина, в оболочке из стекла и нержавеющей стали, весила 4,5 тонны, а общая протяженность ее соединительных проводов чуть-чуть не дотягивала до 800 км. За синхронизацию основных вычислительных модулей отвечал пятнадцатиметровый вал, который приводил в движение электродвигатель мощностью 4 кВт.

Марк 1 в музее IBM

Еще тяжелее, чем «Марк 1», был «ЭНИАК». Он весил 27 тонн, и требовал 174 кВт электроэнергии. Когда его включали, городские огни тускнели. Машина не имела ни клавиатуры ни монитора, занимала площадь в 135 кв.м и была обвита километрами проводов. Чтобы получить представление о внешнем виде «ЭНИАКа» представьте себе длинный ряд металлических шкафов, которые сверху донизу заставлены лампочками. Поскольку качественного охлаждения у компьютера тогда еще не было, в помещении, где он находился, было очень жарко, и «ЭНИАК» давал сбои.

ENIAC

Когда появился первый компьютер?

В этом случае все тоже неоднозначно. Первые в мире компьютеры появились в разных странах именно во время Второй мировой войны. Враждующим государствам требовалась более совершенная техника. Конечно, локомотивом развития была оборонка, но она «потянула» за собой и вычислительные приборы. Например, первый британский компьютер Colossus занимался только расшифровкой военных кодов Германии.

Вычислительная техника была громоздкой. Например, на фотографии первого аналогового компьютера представлены лишь несколько его секций.

Механическая машина Конрада Цузе тоже не отличалась компактностью.

ЭНИАК, разработанный под руководством Неймана, занимал несколько комнат и весил более 20 тонн.