Gordonas Belas: Mini kompiuterių tėvas. Lithuanian

„Intel 8008” procesoriui 2024 m. sukako 50 m. ir jis jo vaidmuo buvo svarbus vystant personalinius kompiuterius (ypač x86 architektūrą). Su juo man neteko dirbti - 8088 buvo pirmasis „Intel“ procesorius, su kuriuo susidūriau po darbų su PDP-11 (visiems procesoriams mokiausi ir po to naudojau asemblerį) – 8088 procesorių turėjo IBM XT kompiuteriai.

Iki 1974 m. „Intel“ įsitvirtino kaip svarbi mikroprocesorių gamintoja, prieš 3 m. išleidusi novatorišką 4-ių bitų 4004 procesorių. Jį, kaip ir 8-bitį 8008 sukūrė Federico Faggin’as^*). Abu jie buvo skirti konkrečiai techninei įrangai - „Busicom 141 PF“ spausdinančiam kalkuliatoriui ir „Computer Terminal Co“ programuojamam terminalui „Datapoint 2200“. Tačiau didėjantis susidomėjimas mikrokompiuteriais ir naujų programinių taikymų potencialas paskatino klientų poreikį galingesniam ir universalesniam mikroprocesoriui. Intel 8008 procesorius

Nors F. Faggin’as 8008 koncepciją sugalvojo dar 1971 m. ir 1972 m. pavasarį pasiūlė lustą „Intel“ vadovybei, „Intel“ ne iš karto patvirtino projekto, nes dėmesį buvo sutelkusi į 4004 pristatymą. Galiausiai gavęs patvirtinimą, F. Faggin’as 1972 m. lapkritį iš Japonijos pasamdė Masatoshi Shima, padėjusį kurti 4004 logiką.

Didžioji dalis pastangų buvo skirta integruojant 8008 papildomų čipų funkcijas į vieną paketą, kad jis veiktų kaip bendrosios paskirties mikroprocesorius. Jau anksti buvo nuspręsta, kad 8008 neturėtų būti suderinamas su 4004. Dėl tos priežasties, o taip pat siekiant išplėsti steku pagrįstų procedūrų ir pertraukimų galimybes, stekas buvo iškeltas į išorinę atmintį. Kitu dizaino sprendimu buvo tai, kad 8080-ųjų registrai tapo specializuoti, o registrų poros turėjo skirtingus taikymus. Tai taip pat leido efektyviau panaudoti tranzistorius kitiems tikslams.

„Intel 8008“ buvo 8-ių bitų procesorius su 16 bitų adresų magistrale, leidžiančia adresuoti iki 64 KB atminties. Pradžioje jis veikė 2 MHz taktiniu dažniu, tačiau vėliau buvo išleisti ir greitesni jo variantai. Jis turėjo 7-is bendrosios paskirties 8-ių bitų registrus, 16 bitų steko nuorodą ir 16 bitų komandų skaitiklį. Jis leido per 70 duomenų perdavimo, aritmetikos, logikos ir valdymo srauto operacijų. Dėl savo galimybių jis buvo idealus pasirinkimas ankstyviesiems asmeniniams kompiuteriams. Jis buvo naudojamas kultiniam „Altair 8800“, taip sukeldamas mikrokompiuterių revoliuciją. Jo dizainas turėjo įtakos x86 ir x64 architektūros kūrimui.

^*) Federikas Fadžinas (Federico Faggin, g. 1941 m.) - italų fizikas ir elektrotechnikas, vienas iš mikroprocesorių išradėjų, geriausiai žinomas kaip mikroprocesoriaus Intel 4004 (1971), o vėliau ir 8008 (1974) sukūrėjas. Į JAV persikėlė 1968 -ais. Nuo 1970 m. dirbo „Intel“ kompanijoje. Jis taip pat sukūrė silicininę MOS technologiją (SGT), leidusią įmanomas puslaidininkines atminties schemas, o taip pat mikroprocesorių. 1974 m. paliko „Intel“ ir įkūrė bei vadovavo „Zilog“, pirmajai mikroprocesorių kompanijai. Joje vadovavo Z80 ir Z8 mikroprocesorių kūrimui. 1986 m. įkūrė ir „Synaptics“, pradžioje užsiėmusią dirbtinių neuroninių tinklų tyrimais. Ji 1991 m. sukūrė I1000 - pirmąją optinio simbolių atpažinimo mikroschemą; 1994 m. - touchpad bei ankstyvuosius liečiamuosius ekranus. Knygoje „Nesupaprastinama: Sąmonė, gyvybė ir mūsų prigimtis“ (2022) pasiūlė sąmonės, kuri yra pilnai kvantinis reiškinys, teoriją – ši teorija pasiremia dvejomis teoremomis: klonavimo draudimo teorema (kad kvantinė būsena neatgaminama) ir Holevo teorema (nustatančią viršutinę ribą informacijos kiekiui žinomam apie kvantinę būseną).

Mini kompiuterių „tėvas“

Meinfreimai, ypač didieji, buvo pirmieji ir traukė inžinerijos dėmesį. Vėlesni mini-kompiuteriai traukė akį pajėgumais santykinai mažame ir elegantiškame korpuse. O galiausiai šie, liko nuošalyje nuo pirmųjų ir įpėdinių PK. Ir įdomu, kad kalbant apie kompiuterių istoriją mini-kompiuteriai dažnai apeinami – tarsi iškart po „meinfreimų“ radosi PK (gal tik išskiriant „Xerox“ darbinę stotį). Tačiau būtent mini-kompiuteriuose pirmąkart pamatėme kai kurias ypatybes, laikomomis svarbiomis šiuo metu. Ir būtent jie pradėjo tendencijas skaičiavimus „nešti į mases“ (na, jei ir ne į mases, tai bent iškėlė skaičiavimus iš didžiulių salių į normalesnes darbines aplinkas [aš pats pirmąkart su mini-kompiuteriais susidūriau VU SC (SM-4), o vėliau metus niurkiausi Maskvoje. MGU (irgi SM-4) – nors, nieko įspūdingo, deja, šiam kompiuteriui nesukūriau, tik įgavau patirties su RT-11 ir RSX sistemomis].

O iškiliausiu žmogumi mini-kompiuterių srityje buvo, neabejotinai, Gordonas Belas (1934-2024).

Jis elektronika susidomėjo būdamas gana jaunas. Jo tėvas turėjo elektros prekių parduotuvę Kirskville, Misūrio valst. ir jis padėdavo jam smulkiais darbais – rozečių įrengimu ar laidų išvedžiojimu. Vėliau iki 1957 m. MIT studijavo elektrotechniką ir kartu dirbo stambiose kompanijose. Kaip hobiu užsiėmė lempomis ir sukūrė audio stiprintuvą, bei išklausė du paskaitų kursus apie skaitmenines technologijas. Tuo metu skaitmeninė elektronika dar nebuvo labai populiari ir dauguma jos buvo analoginė. Tada išvyko į Australiją, į Naujojo Pietų Velso un-tą, kur skaitė kompiuterių sandaros kursus ir netgi programavo pirmajam kompiuteriui Australijoje (UTECOM). A Ir čia jam iškilo gyvenimiškas klausimas – ką toliau veikti. Didžiosioms kompanijoms dirbti nenorėjo; norėjo kūrybinio darbo su projektais.

Grįžęs į JAV pasirinko MIT Kalbos atpažinimo laboratorijoje, kur sukūrė pirmąją analizės sintezės būdu programą. Jam pasiūlė dirbti su TX-0, pirmuoju MIT sukurtu mini-kompiuteriu, kuriant kalbos analizės ir atpažinimo aparatinę ir programinę įrangas. Jis suprato, kad tam, kad kažkas veiktų, prireiks dešimties ar daugiau metų grynai tyrimo, o ne inžinerinio darbo.

Tuo metu kitas MIT absolventas, Kenneth Olsen’as įsteigė smulkią DEC kompaniją, skirtą TX-0 modulių kūrimui. G. Belas naudojo kai kuriuos iš šių modulių ir gerai žinojo tiek TX-0, tiek DEC produktus. 1960 m. jis prisijungė prie DEC, kad užsiimtų beveik viskuo – programavimu, architektūra ir detaliu skaitmeniniu dizainu (tada „full stack“ iš tikrųjų reiškė viską nuo nuogo metalo iki programavimo aukšto lygio kalbomis). Mini computer

DEC siekė sukurti mažesnius, pigesnius kompiuterius - ir būtent tai jie padarė su PDP-1, viena pirmųjų komercinių mašinų, naudojančių tranzistorius. Jis buvo didelis mini kompiuteriui (4-ios 6 pėdų aukščio spintos) – ir pagal mūsų standartus nebuvo labai galingas ir nebuvo labai pigus. Iš pradžių jos pardavimai buvo lėti, bet galiausiai išaugo pakankamai, kad DEC galėtų kurti kitas mašinas. Viena iš jos sėkmės priežasčių buvo tai, kad ITT jį panaudojo kaip ryšio perjungiklį (switch). G. Belas dirbo su specialia aparatūra ir jam priskiriama pirmojo UART (universalaus asinchroninio imtuvo siųstuvo) sukūrimas: UART yra pagrindinis komponentas, kuris lygiagrečius duomenis paverčia nuosekliuoju bitų srautu ir, kas dar sudėtingiau, nuoseklųjį bitų srautą paverčia lygiagrečiais duomenimis.

Kitas stambus projektas, kuriame dalyvavo G. Belas, buvo PDP-4 (1962), panaši, bet paprastesnė ir tuos pačius pajėgumu siūlė už pusę kainos. O PDP-5 buvo sumanytas kaip PDP-4 frontendas duomenų surinkimui – ir tuo metu buvo mažiausias ir pigiausias kompiuteris pasaulyje. Tuo tarpu PDP-6 buvo žingsniu kita kryptimi – link didelio daugiaprocesorinio kompiuterio (nebuvo labai sėkmingas, pagaminta tik 20 vienetų, tačiau tai sužadino G. Belo dėmesį daugiaprocesorinėms ir lygiagretaus veikimo mašinoms).

Tačiau realiu proveržiu tapo PDP-8 (1965) – vienos spintos, sparti ir pigi. Naudojo 12-bičius žodžius ir turėjo nedidelę 4KW RAM. Ir pagaliau tranzistoriai buvo tiek atpigę, kad CPU galėjo naudoti sparčiuosius registrus, o ne atmintį. Jis akimirksniu tapo sėkme – jų parduota 100 tūkst. Ir net turėjo CPU, galėjusį pakeisti PK istoriją, jei DEC būtų pigiai pardavinėjusi juos kitiems gamintojams. Jam G. Belas suprojektavo aparatinę ir didesniąją PĮ dalį – tai buvo jo kompiuteris! O tada padarė pertrauką, ėmęs dėstyti Carnegie-Mellon’o un-te (1966-72) – ir per tą laiką DEC nesukūrė nieko išskirtino.

Bet G. Belas liko ir DEC konsultantu, daug prisidėjęs prie PDP-11, ko gero, pirmojo šiuolaikinio mini-kompiuterio, sukūrimo. Jis kurėjo keletą bendros paskirties registrų, platų adresacijos būdų diapazoną, steko nuorodą ir operacijas su steku. Buvo moduliniu ta prasme, kad naudojo standartinę magistralę (unibus), per kurią buvo galima prijunginėti periferinius įrenginius. Šis kompiuteris užtikrino DEC lyderiavimą mini-kompiuterių srityje.

1972 m. K. Olsenas paprašė G. Belą tapti DEC viceprezidentu; jis sutiko ir pabandė įgyvendinti kai kurias idėjas, su kuriomis dirbo CMU. 1975 m. DEC paskelbė apie VAX-11, pirmąjį supermini-kompiuterį, irgi sulaukusį nepaprastos sėkmės. Ji galima buvo naudoti taikymams, kuriems anksčiau reikėjo meinfreimų, nuo kurių skyrėsi ir viena svarbia detale – tinklo galimybės buvo jo konstrukcijos dalimi! Kelis tokius kompiuterius galima sujungti į „Ethernet“ tinklą. Ir iki šiol dar išlikę nemažai programuotojų, kurie laiko PDP-11 aukso amžiumi lyginant su šiuolaikinių x86 šeimos pasibaisėtinu bjaurumu (ir tarp jų yra ir šių eilučių autorius, labai mėgęs programuoti PDP-11 procesoriaus architektūrai).

1979 m. su žmona Gwen (ir DEC pagalba) įsteigė Skaitmeninio kompiuterio muziejų. 1983 m. patyręs infarktą jis negrįžo į DEC, o įsteigė „Encore Computers“, daugiaprocesorinių kompiuterių su multimax architektūra gamybai. Dar tapo NSF direktoriaus padėjėju, sukurdamas keletą superkompiuterių, o taip pat tinklą, tarsi ankstyvojo interneto iteraciją, „National Research and Education Network“. 1995 m. netgi prisijungė prie „Microsoft“, kur užsiėmė nuotolinio dalyvavimo technologijomis. Taip pat įsijungė į „MyLifeBits“ projektą, įkvėptą V. Bušo „Memex“ sistemos – įsiminti viską apie savo gyvenimą (2016 m. jis liovėsi nešiotis kamerą, nusprendęs, kad išmanieji telefonai visiškai patenkina „Memex“ idėją).

Poezija ir skaitiniai
Filosofijos sritis
HOT.LT svetainė
Vartiklis