Small Scale Experimental Machine: differenze tra le versioni
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{{Computer
|nome = Small-Scale Experimental Machine
|immagine = SSEM Manchester museum.jpg
|dimimmagine =
|didascalia = Replica dello Small-Scale Experimental Machine esposta al [[Museum of Science & Industry]] ([[Manchester]], [[Regno Unito]])
|tipo = [[computer]] [[elettronica|elettronico]] [[digitale (informatica)|digitale]]
|paese = {{GBR}}
|produttore = [[Victoria University of Manchester]]
|presentazione = [[1948]]
|commercializzazione =
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}}
Lo '''Small-Scale Experimental Machine''' (traducibile dall'[[lingua inglese|inglese]] come "macchina sperimentale in scala ridotta", sigla '''SSEM''', soprannominato ''Manchester Baby'' "bimbo di [[Manchester]]" o ''Baby'') è, tra quelli di cui si ha notizia<ref>C'è la possibilità che, prima del SSEM, in ambito militare siano stati costruiti computer elettronici digitali senza che ciò sia stato reso di dominio pubblico</ref>, il sesto [[computer]] [[elettronica|elettronico]] [[digitale (informatica)|digitale]] della storia, dopo l'[[IBM 603 Electronic Multiplier]].
L'importanza storica del SSEM è notevole in quanto è il primo computer elettronico [[computer a programma memorizzato|a programma memorizzato]] della storia<ref name=first>{{cita web|url=http://www.computer50.org/mark1/new.baby.html|titolo=The Manchester Small Scale Experimental Machine -- "The Baby"|lingua=en|anno=1999|urlmorto=sì|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20120604211339/http://www.computer50.org/mark1/new.baby.html|dataarchivio=4 giugno 2012}} Pagina dedicata al Baby.</ref> e il primo computer della storia basato sull'[[architettura di von Neumann]]. Questi due primati fanno del SSEM il progenitore dei moderni computer programmabili a loro più simile.<ref>La maggior parte dei moderni computer programmabili sono computer a programma memorizzato basati sull'architettura di von Neumann.</ref>
Progettato e costruito nel [[1948]] alla [[Victoria University of Manchester]] ([[Manchester]], [[Regno Unito]]) da [[Frederic Calland Williams]], [[Tom Kilburn]] e [[Geoff Tootill]], il SSEM entrò in funzione il 21 giugno 1948. Il primo programma che vi venne eseguito serviva a calcolare il massimo [[Fattore primo|fattore]] di un dato numero ed era composto da sole 17 istruzioni.<ref name=originalp>{{cita web|url=http://www.cs.man.ac.uk/CCS/res/res20.htm#e|titolo=The Original Program.|lingua=en|accesso=7 luglio 2009|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20120109142655/http://www.cs.man.ac.uk/CCS/res/res20.htm#e|dataarchivio=9 gennaio 2012|urlmorto=sì}} Il Programma Originale.</ref><ref>{{cita web|url=http://www.computer50.org/kgill/mark1/natletter.html|titolo=Electronic Digital Computers, letter to Nature.|lingua=en|urlmorto=sì|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20090406014626/http://www.computer50.org/kgill/mark1/natletter.html|dataarchivio=6 aprile 2009}} Lettera originale alla rivista Nature.</ref>
Come indica la presenza della parola "experimental"<ref>"Experimental" in italiano significa "sperimentale".</ref> nel nome del computer, il SSEM è stato il banco di prova per un altro computer: il [[Manchester Mark 1]]. In particolare nel SSEM è stata sperimentata con successo, per la prima volta, una nuova tipologia di [[Memoria (informatica)|memoria]]: il [[tubo di Williams]], il primo dispositivo al mondo di memoria [[RAM]].
== Caratteristiche ==
Il SSEM aveva le seguenti caratteristiche:<ref name=firstcomp>{{cita web |url=http://www.msim.org.uk/media/33871703/thebaby,theworldsfirststored-programcomputer.pdf |titolo=The "Baby": The World's First Stored-Program Computer |editore=Manchester Museo della scienza e dell'Industria. |formato=PDF |lingua=en |6=anno2008 |mese=novembre |urlmorto=sì |urlarchivio=https://wayback.archive-it.org/all/20090304054926/http://www.msim.org.uk/media/33871703/thebaby,theworldsfirststored-programcomputer.pdf |dataarchivio=4 marzo 2009 }} Specifiche e foto.</ref>
* Lunghezza di parola di 32 [[bit]].
* Aritmetica binaria su interi in [[complemento a due]] con la [[Ordine dei byte|cifra meno significativa a sinistra]] (little-endian).
* Formato delle istruzioni a singolo indirizzo.
* Memoria totale di 32 parole estendibile fino a 8192.
* Velocità di esecuzione di 1,2 millisecondi per singola istruzione.
* [[Ciclo di clock]] di 100 [[kHz]].
L'interazione avveniva scrivendo per mezzo di una tastiera le sequenze di bit negli [[indirizzi di memoria]] scelti; i risultati della computazione apparivano su di un display costituito da un [[tubo a raggi catodici]].
Le dimensioni del calcolatore erano di 5,2 metri di lunghezza per 2,2 metri di altezza per un peso di poco inferiore alla tonnellata; le sue 550 [[valvola termoionica|valvole]], 300 [[diodo|diodi]] e 250 [[pentodo|pentodi]], lo portavano a consumare 3500 [[watt]].<ref name=firstcomp/>
Praticamente tutti i componenti con i quali venne costruito il Baby provenivano dal [[Telecommunications Research Establishment]] (TRE), ed erano il risultato della ricerca [[radar]] e nel campo delle telecomunicazioni sviluppata durante la [[Seconda guerra mondiale]].
== Formato del set di istruzioni ==
{| class="wikitable"
|+ Parola da 32 bit
|-
| bit 0-12
indirizzo di memoria
|| bit 13-15
codice istruzione
|| bit 16-31
non utilizzati
|}
I programmi potevano essere scritti con queste 7 istruzioni:
* A = - S
* A = A - S
* S = A
* if A < 0, CI = CI + 1 (se A è negativo, salta alla prossima istruzione)
* CI = S
* CI = CI + S
* Halt (termina il programma)
A è il registro [[Accumulatore (informatica)|accumulatore]], S il contenuto dell'indirizzo di memoria passato nell'istruzione, CI è l'indirizzo dell'istruzione corrente; un altro registro presente era il PI che conteneva l'istruzione corrente.<ref name=spec>{{cita web |url=http://www.computer50.org/mark1/new.baby.html |titolo=Specification |urlmorto=sì |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20120604211339/http://www.computer50.org/mark1/new.baby.html |dataarchivio=4 giugno 2012 }} Specifiche del SSEM.</ref>
Inizialmente le sole istruzioni aritmetiche implementate in hardware erano la sottrazione e la negazione, tutte le altre operazioni dovevano essere implementate via software.<ref>{{cita web
Due mesi dopo l'esecuzione del primo programma, il set di istruzione venne aumentato incrementando fino a 4 bit la lunghezza del codice di istruzione, portando così il massimo numero di istruzioni possibili a 16 (non tutte implementate).<ref name=spec/>
Le principali aggiunte furono:
* A = S
* A = A + S
* A = A & S
== La tecnologia di memoria ==
Lo scopo del SSEM era quello di dimostrare la possibilità di utilizzare i [[Tubo di Williams|tubi di Williams-Kilburn]] (essenzialmente [[Tubo a raggi catodici
I [[Tubo di Williams|tubi di Williams-Kilburn]] sono stati la soluzione adottata nella costruzione dei primi calcolatori sviluppati dall'Università di Manchester e dalla [[Ferranti (azienda)|Ferranti]]<ref>{{cita web |url=http://www.computer50.org/mark1/MM1.html |titolo=The Manchester Mark 1 |lingua=en |mese=aprile |anno=1999 |urlmorto=sì |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20140209155638/http://www.computer50.org/mark1/MM1.html |dataarchivio=9 febbraio 2014 }} Storia del Manchester Mark 1.</ref>, la prima azienda costruttrice di computer [[general purpose]] disponibili in commercio.
Questa tecnologia venne sviluppata congiuntamente da [[Frederic Calland Williams|Freddie Williams]] e [[Tom Kilburn]] a cavallo tra il 1946 e il 1947;
Ogni lettura di una particolare area del tubo causa la sua cancellazione; quindi per mantenere l'informazione in memoria ogni lettura deve essere seguita da una scrittura.
La carica in sé ha una durata limitata nel tempo (circa 0,2 secondi) e l'idea di Williams e Kilburn fu quella di rigenerarla per mezzo di successive letture e riscritture, la stessa tecnica che oggi è utilizzata nelle [[DRAM]].
Le memorie costruite per mezzo di questi tubi permettevano tempi di accesso costanti e la mancanza di parti in movimento le rendeva particolarmente veloci per l'epoca; la capacità di immagazzinamento variava dai 500 ai 1000 bit di informazione.
I primi test su questa tecnologia furono effettuati sui tubi più commercialmente diffusi nel 1946, i CV1131 di 300
== Il primo programma ==
{| class="wikitable"
|+Istruzioni
Line 115 ⟶ 173:
| ||iniziale||corrente||finale
|-
|18||0|| ||
|-
|19||-a||-a||
|-
|20||b1||bn o b(n+1)||b(N+1)
|-
|21||-3|| ||
|-
|22||-b1||-bn o -b(n+1)||-b(N+1)
Line 127 ⟶ 185:
|23||1|| ||
|-
|24||-r n||r N||
|-
|25||16|| ||
|}
Questa è una ricostruzione del primo programma fatta e annotata nel 1996 da parte di Geoff Tootill, l'originale andato perduto era stato scritto da Tom Kilburn del quale Tootil era assistente.
Sia Geoff che Tom hanno lavorato sui loro appunti e ricordi dell'epoca per ricreare il Primo Programma più plausibile.<ref name=originalp/>
Per fare un esempio il primo programma era in grado di trovare il fattore più grande di <math>2^{18}</math>, mediante successive sottrazioni e test, in 52 minuti.<ref name=first />
Line 140 ⟶ 197:
In totale il numero dei programmi che sono stati eseguiti sul SSEM ammonta a 3, incluso un programma scritto da [[Alan Turing]] per la divisione di numeri 'lunghi'.<ref name=spec />
== Architettura a programma memorizzato ==
Prima della creazione del Baby, i calcolatori esistenti erano progettati per svolgere compiti specifici: il programma che eseguivano era determinato alla creazione del calcolatore stesso e stabilito dai suoi circuiti hardware. Convertire un calcolatore [[special purpose]] per risolvere un problema per il quale non era stato progettato costava tempo e denaro; questo può far comprendere quanto la creazione di un calcolatore a programma memorizzato sia stata innovativa.
Una opportuna progettazione dell'architettura hardware di un calcolatore consente di risolvere qualsiasi problema matematico computabile, a patto di riuscire a scrivere un programma abbastanza piccolo e [[Decidibilità
L'architettura utilizzata nel SSEM, nella quale le istruzioni e i dati vengono memorizzati in una stessa memoria, è detta [[Architettura di von Neumann]] (dal matematico [[John von Neumann]]) e rispecchia l'organizzazione degli attuali processori per PC.
== Anniversari ==
L'università e la città di [[Manchester]] in occasione del cinquantesimo anniversario dalla creazione della Small Scale Esperimental Machine hanno organizzato una celebrazione che si è tenuta il 17 giugno 1998, in cui è stata fatta ufficialmente partire la replica del Baby (ora conservata nel [[Museo della Scienza e dell'Industria di Manchester]]) eseguendo anche lo storico Primo Programma ricostruito per l'occasione.<ref>{{cita web
Durante la celebrazione si è svolta la premiazione del concorso di programmazione per il Baby: tutti i partecipanti hanno dovuto sviluppare programmi originali realmente funzionanti su di un simulatore del Baby scritto in [[Java (linguaggio di programmazione)|Java]].<ref>{{cita web
Il sessantesimo anniversario dalla creazione del SSEM si è svolto il 20 giugno 2008; l'evento ha visto l'inaugurazione della ormai annuale conferenza Kilburn e la consegna delle medaglie per l'eccezionale contributo alla [[storia dell'informatica]] ai rimanenti componenti del team che costruì il SSEM.<ref>{{cita web |url=
== Note ==
<references />
== Bibliografia ==
* Marcello Morelli, ''Dalle calcolatrici ai computer degli anni Cinquanta: i protagonisti e le macchine della storia dell'informatica'', Bologna, Franco Angeli, 2001. pp.
* Simon Lavington, ''A History of Manchester Computers'', 2
== Voci correlate ==
* [[Manchester Mark 1]]
* [[IAS machine]]
* [[Calcolatrice Elettronica Pisana]]
* [[Macchina Ridotta]]
* [[Z1 (computer)]]
* [[Z2 (computer)]]
* [[Z3 (computer)]]
* [[Colossus]]
* [[ENIAC]]
== Altri progetti ==
{{interprogetto}}
== Collegamenti esterni ==
* {{cita web|http://www.secolodadiodo.org/computer/computer.html|L'era dei Cervelloni Elettronici}}
* {{cita web|1=http://www.computer50.org/|2=Sito celebrativo dei 50 anni dalla costruzione del SSEM|lingua=en|accesso=7 luglio 2009|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20120504133240/http://www.computer50.org/#|dataarchivio=4 maggio 2012|urlmorto=sì}}
* {{cita web|1=https://www.cs.manchester.ac.uk/Digital60/index.php|2=Sito celebrativo dei 60 anni dalla costruzione del SSEM|lingua=en|accesso=4 maggio 2019|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20120516161322/http://www.cs.manchester.ac.uk/Digital60/index.php|dataarchivio=16 maggio 2012|urlmorto=sì}}
* {{cita web|http://news.bbc.co.uk/2/hi/technology/7465115.stm|Articolo della BBC sul sessantesimo anniversario del SSEM|lingua=en}}
* {{cita web|http://www.reginaldtiangha.com/cpsc509/ssem.htm|Pagina contenente alcune foto e informazioni sul Baby|lingua=en}}
{{Portale|informatica}}
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[[Categoria:Storia dell'informatica]]
[[Categoria:Primi computer|SSEM]]
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