L'ordinateur IBM 610 Auto-Point – Le premier « ordinateur personnel »

Source: http://www.columbia.edu/cu/computinghistory/610.html

L' ordinateur IBM 610 Auto-Point a été conçu dans le grenier à hublots du Watson Lab de l'Université de Columbia par John Lentz entre 1948 et 1954 sous le nom d'ordinateur automatique personnel (PAC) et annoncé par IBM sous le nom de 610 Auto-Point en 1957[ 1 ]. L'IBM 610 fut le premier ordinateur personnel dans le sens où il fut le premier ordinateur destiné à être utilisé par une seule personne (par exemple dans un bureau) et contrôlé depuis un clavier[ 2 ]. La grande armoire contient un tambour magnétique, les circuits de contrôle arithmétique, un panneau de commande et des lecteurs de bande papier et des poinçons séparés pour le programme et les données (selon un ancien utilisateur, Russ Jensen) ., "La machine était programmée par une bande de papier perforée qui se dupliquait afin d'effectuer des passages supplémentaires dans le code". La machine à écrire électrique IBM imprimait le résultat à 18 caractères par seconde ; l'autre appareil était le clavier de l'opérateur pour le contrôle et la saisie des données, qui incorporait un petit tube cathodique (deux pouces, 32 × 10 pixels) capable d'afficher le contenu de n'importe quel registre [ 4 ] . Un « registre » correspond à l'un des 84 emplacements de tambour (31 chiffres plus un signe). Le panneau de commande fournit un contrôle de programmation supplémentaire (par exemple pour créer des sous-programmes, généralement pour des fonctions trigonométriques ou autres fonctions mathématiques). Prix ​​: 55 000,00 $ (ou location à 1 150 $/mois, 460 $ académique). 180 unités ont été produites.

Lentz a déclaré à propos du 610 : « Une nouvelle approche de la programmation et du contrôle informatiques, utilisée dans l'ordinateur IBM 610, permet la solution de problèmes complexes par un opérateur dont la seule expérience préalable en informatique a été la calculatrice de bureau. La structure de commande de la machine est conçue de sorte que l'opérateur puisse à tout moment communiquer avec l'ordinateur par une série d'instructions de type phrase courte ressemblant étroitement aux étapes d'une solution arithmétique manuelle. Un type d'opération décimale flottante appelé mode « point automatique » permet la saisie de données dans emplacements de stockage avec positionnement automatique du point décimal, sans programmation élaborée. Le point décimal est automatiquement repositionné lors des calculs ultérieurs" ( Référence 1 ).

Les utilisateurs ont déclaré ( référence 2 ) que la machine était abordable, fiable (un temps de disponibilité de 95 % était typique), facile à programmer (c'était l'un des premiers - sinon le premier - ordinateur programmable symboliquement à partir d'un clavier), gérée en virgule flottante. l'arithmétique naturellement et ne nécessitait ni climatisation ni alimentation spéciale. Certains lui reprochent cependant sa rapidité d'exécution (par exemple 20 secondes pour calculer un sinus). Mais comme le dit Brennan : « Bien en avance sur son temps sur le plan conceptuel, le 610 préfigurait une communication directe « en ligne » entre l'individu et l'ordinateur. Lorsque le 610 a été abandonné (il était technologiquement obsolète dès le départ, en raison du long délai de mise sur le marché), la plupart des sites l'ont remplacé par un 1620 .

IBM a produit plusieurs autres ordinateurs personnels au cours des années suivantes, dont le 5100 et le CS-9000 avant de finalement lancer son PC conquérant mondial en 1981 (le CS-9000 était prêt avant le PC mais annoncé après celui-ci).
__________________

1. Brennan [ 9 ] dit que le premier prototype 610 a été « achevé au Watson Lab en 1948 ». Grosch [ 59 ] dit "Le 610 de Lentz n'existait même pas en prototype lorsque je suis parti en 1951 -- s'il était "sous secret", l'emballage a eu lieu beaucoup plus tard." Selon Bashe [ 4 ], le premier modèle d'ingénierie de l'ordinateur Auto-Point était opérationnel en 1954, mais sa sortie a été retardée par le déploiement par IBM de ses ordinateurs des séries 650 et 700. Le 610 était l'avant-dernier ordinateur à tube à vide d'IBM.
2. Parfois, le Bendix G-15 (1956), de la taille d'un réfrigérateur , est appelé le « premier ordinateur personnel », mais le 610 fonctionnait au moins deux ans plus tôt. Dans tous les cas, le 610 était destiné à être personnel, alors que le G-15 était destiné à être peu coûteux [ 59 ].) (Un autre appareil parfois appelé le premier ordinateur personnel est Simon — également associé à l'Université de Columbia ! — mais il s'agissait d'un appareil limité. -dispositif de démonstration de fonction.

Pour des raisons perdues dans le temps, la construction des premiers prototypes a été confiée à Burroughs/ElectroData à Pasadena, en Californie, qui a également contribué à la conception. En mai 2004, j'ai reçu les commentaires suivants de John C. Alrich, qui faisait partie de l'équipe de conception du 610 chez Burroughs et a travaillé avec Lentz pendant 12 à 18 mois à Pasadena sur le projet :

Je faisais partie de l'équipe de conception de Burroughs. En fait, j’avais un brevet sur une partie de la conception du tambour. John était en effet l'architecte, mais Burroughs, à Pasadena, a joué un rôle non négligeable dans la conception et la construction de plusieurs prototypes. Les seules données imprimées dont je dispose sur ce projet sont mon brevet qui a été rempli le 14/04/55 et délivré le 17/09/57, donc avril 1955 devait être au milieu de notre phase de conception à Pasadena. Je n'ai pas d'autres documents. Je me souviens qu'Herb Grosch est sorti et a regardé la machine alors qu'elle était en bonne voie [John, avec Jack Palmer, également d'IBM, avait passé la moitié de la nuit à faire fonctionner la fonction racine carrée pour cette démo ; le 610 a été le premier produit IBM doté d'une capacité de racine carrée intégrée*.

Je ne me souviens pas si nous faisions encore partie de Burroughs ou si nous étions encore une filiale de Consolidated Electrodynamics Corporation, appelée ElectroData. CEC a fabriqué des spectromètres de masse et notre premier ordinateur a été conçu pour inverser de grandes matrices utilisées dans l'analyse des composés. La personne qui a poussé CEC à se lancer dans le secteur informatique était Clifford Berry, qui a conçu des spectromètres de masse et qui – êtes-vous prêt pour cela – a obtenu son doctorat en sciences informatiques. sous Atanasoff avant la Seconde Guerre mondiale et a travaillé avec Atanasoff sur son premier ordinateur à l'université ! Cliff n'a pas travaillé sur notre premier ordinateur, appelé Datatron 201, mais a continué à concevoir des spectromètres de masse. Je pense que Cliff est mort à la fin des années cinquante, très jeune.

La conception de John était radicalement différente de la conception CEC/von Neumann que je connaissais dans la mesure où les circuits étaient dynamiques plutôt que statiques ; c'est-à-dire qu'il a utilisé des multivibrateurs libres plutôt que des bascules statiques pour sa logique. Il ne pensait pas que les ff étaient stables ! Je pourrai en parler davantage plus tard.

L'autre chose étrange dans la conception (du moins pour moi) était que le 610 était essentiellement une machine de Turing ; c'est-à-dire qu'en principe, il avait une capacité infinie pour les données d'entrée et pour les données de sortie intermédiaires et finales. Le moyen, bien sûr, était du ruban de papier perforé, tous deux fonctionnant, si je me souviens bien, à 18 caractères/seconde ! Le petit tambour plaqué servait également à stocker les résultats intermédiaires. John a également utilisé de nombreux relais filaires dans sa conception.

Pourquoi j'ai été affecté au projet par LP Robinson (Robbie), je ne le saurai jamais. Je n'étais pas un membre du circuit même si, de 1951 à 1952, j'ai travaillé sous la direction d'un brillant mathématicien, Ernst Selmer, qui était le mathématicien n°2 en Norvège et qui travaillait avec le groupe de von Neumann avant de venir dans l'Ouest pour enseigner à Cal Tech pendant un an ou donc. Je connaissais donc assez bien la conception logique (j'ai conçu le contrôle à virgule flottante pour le Datatron en 1957, la conception la plus satisfaisante que j'ai réalisée au cours d'une carrière de 40 ans).

C'était intéressant de lire qu'IBM a fabriqué 180 unités, sur lesquelles je n'ai que deux commentaires :

1. En raison des circuits dynamiques, si l'horloge perdait la synchronisation, vous ne pouviez pas conserver une image fixe sur un écran d'oscilloscope pour effectuer un débogage ; et
2. Lorsque cela s'est produit, Lentz était l'une des rares personnes au monde à pouvoir analyser le problème et le résoudre.

Je me demande comment le Field Service d'IBM a géré ? En repensant au 610, je le trouve toujours une énigme. Il contenait beaucoup d'idées intelligentes, principalement celles de John, mais je pense que John s'est trompé de branche dans l'arbre de l'évolution informatique. En principe, sa machine pouvait résoudre n'importe quel problème mathématique pouvant être résolu en un temps fini, mais en utilisant des arbres de relais et des E/S sur bande papier, la vitesse d'exécution était intolérablement lente, même selon les normes de 1955.

Les photos de cette section sont tirées de l'article de John Lentz sur le 610 ( Référence 1ci-dessous); cliquez sur une image pour obtenir une version plus grande. La figure du haut montre l'ordinateur ouvert pour révéler son intérieur. L'armoire de gauche contient l'unité arithmétique électronique avec son unité de stockage à tambour magnétique et ses commandes électromécaniques, avec entrée/sortie de bande de papier sur le dessus. Sur le bureau se trouvent une machine à écrire électrique pour les impressions et un "clavier de commande manuelle qui fournit un affichage par tube cathodique sous forme codée du contenu de n'importe quel registre de machine souhaité" (figure centrale). Le système complet pèse 750 livres et consomme moins de 20 ampères d’un seul circuit de 120 volts. Le panneau de commande (figure du bas) peut être utilisé pour programmer des fonctions couramment utilisées telles que le sinus ou le cosinus, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de les lire à plusieurs reprises sur la bande de commande.

John Alrich commente (juin 2004) : « À bien des égards, le 610 était unique ou presque unique pour son jour ou pour tout autre jour. Un attribut en particulier était la méthode de codage numérique. Si je me souviens bien, chaque mot comportait quinze chiffres en utilisant une impulsion. codage de position. Autrement dit, chacun des quinze chiffres était long de douze emplacements série. En fonction de l'endroit où une ou plusieurs impulsions apparaissaient dans chaque chiffre, la valeur de ce chiffre, le signe du mot et l'emplacement décimal étaient déterminés. Par conséquent, l'affichage série était assez simple : un CRT à faisceau unique modulé. Un réticule transparent gravé, doté de 180 petites fentes, placé devant le CRT permettait à l'utilisateur de lire immédiatement la valeur numérique du mot affiché.

La soustraction pourrait être effectuée de la même manière en remplaçant le carry par un emprunt ; la multiplication, la division et la racine carrée étaient, bien entendu, plus complexes. »

John raconte que les gens de Burroughs appelaient le 610 le CADET (« Je ne peux pas ajouter, je n'essaye même pas »), le même terme utilisé par les IBMers pour le 1620 . Pour en savoir plus sur les expériences de John à Burroughs, voir :

• http://www.smecc.org/jack_l__aldridge.htm
• http://www.smecc.org/john_alrich_-_burroughs.htm
• http://www.smecc.org/burroughs.htm

L'IBM 610 a été largement utilisé dans l'armée et le monde universitaire pour des applications scientifiques. Ces photos proviennent du laboratoire de recherche balistique de l'armée américaine (BRL), Aberdeen Proving Ground, Maryland, vers 1961, où le 610 a été utilisé pour les calculs de transfert de chaleur, l'analyse des données de spectrométrie de masse, les évaluations de formules, le calcul de l'aéroélasticité, l'analyse des contraintes, le flottement. et analyse des vibrations, réduction des données, conception d'autoroutes, conception de ponts, problèmes d'arpentage, arithmétique matricielle, analyse de corrélation et de régression, prévisions de ventes, calculs actuariels, analyse de variance, ajustement de courbes, conception expérimentale et bien d'autres applications. Installations incluses BRL, le Commandement de la recherche sur les transports de l'armée américaine ; l'Académie navale américaine ; le laboratoire QE du dépôt de munitions navales des États-Unis ; Portée de missiles White Sands ; l'Autorité de la vallée du Tennessee ; DuPont ; Pneus et caoutchouc généraux ; Avion Lockheed ; Collège Carlton ; l'Université de Louisville ; l'Université de Rhode Island ; leL'Université de Waterloo , le Worcester Polytechic Institute et bien sûr l'Université de Columbia, où il a été utilisé pour des travaux en chimie physique jusqu'en 1965 environ. Les sites militaires en avaient souvent 3 ou 4 chacun ; on pourrait le mettre dans un camion et l'emmener sur le terrain, ou encore dans un avion.

Photos : De la référence 2 , numérisées par Ed Thelen . Cliquez sur les images pour les agrandir.

Commentaires des lecteurs

Bill McKeeman écrit le 5 janvier 2021 :

J'ai lu votre article sur l'IBM 610. Voici quelques expériences personnelles.

L'Académie navale des États-Unis a reçu un IBM 610 en 1960/1961.

A cette époque, j'étais officier instructeur en physique. L'ordinateur lui-même a été installé dans la salle Dahlgren (et non dans le bâtiment des sciences). J'ai appris tout seul à programmer l'ordinateur. Je ne me souviens pas que quelqu'un d'autre sache comment l'utiliser à l'époque. Comme mentionné dans votre article, la fonction sinusoïdale fournie par IBM était très lente. En fait, il existait un panneau de connexion contenant divers moyens permettant d'accélérer le calcul. Il s'est avéré que l'IBM 610 pouvait calculer le sinus beaucoup plus rapidement à partir de la série Taylor qu'à partir du panneau de connexion. J'ai finalement créé une série de courtes bandes qui pouvaient être insérées dans n'importe quel programme nécessitant des fonctions trigonométriques plutôt que d'utiliser les capacités fournies par IBM. Du scotch était utilisé pour coller des segments ensemble afin de créer des programmes plus longs. Une boucle a été réalisée en scotchant ensemble les extrémités de la bande perforée pour une seule itération. Les boucles ont échoué lorsque les broches d'échantillonnage des trous ont finalement traversé le papier. Des bandes de sauvegarde ont donc été conservées, puis copiées pour les exécutions suivantes.

J'étais également étudiant diplômé à temps partiel à l'Université George Washington à DC, où j'ai terminé ma maîtrise en mathématiques en 1961. Parmi les programmes que j'ai écrits pour l'IBM 610 figuraient le volume du simplexe à N dimensions et la sphère à N dimensions pour augmenter N. Le professeur Pinkston, chef du département de physique, m'a demandé d'imprimer des tableaux pour ajuster uniformément les notes attribuées aux étudiants, qui devaient avoir une valeur moyenne de 2,8 (note C), quelles que soient les notes réelles aux examens. Il m'a donné les formules et je lui ai donné un ensemble de tableaux qui ont ensuite été utilisés par le personnel pour ajuster les notes aux valeurs autorisées. Après chaque examen, les étudiants (de deuxième année) se sont regroupés autour de Joe Bellino, All-American Quarterback. Tant qu’ils faisaient mieux que lui, ils étaient assurés de réussir.

/s/ Bill (Dr William Marshall McKeeman)