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La Calculadora Electrónica de Secuencia Selectiva de IBM ( SSEC ) fue una computadora electromecánica construida por IBM . Su diseño se inició a finales de 1944 y funcionó desde enero de 1948 hasta agosto de 1952. Tenía muchas de las características de una computadora con programa almacenado y fue la primera máquina operativa capaz de tratar sus instrucciones como datos, pero no era completamente electrónica. . [1] Aunque el SSEC resultó útil para varias aplicaciones de alto perfil, pronto quedó obsoleto. Como fue la última gran computadora electromecánica jamás construida, su mayor éxito fue la publicidad que brindó a IBM.
Durante la Segunda Guerra Mundial, International Business Machines Corporation (IBM) financió y construyó una Calculadora Automática Controlada por Secuencia (ASCC) para Howard H. Aiken en la Universidad de Harvard . La máquina, inaugurada formalmente en agosto de 1944, era ampliamente conocida como Harvard Mark I. [2] Al presidente de IBM, Thomas J. Watson Sr. , no le gustó el comunicado de prensa de Aiken que no daba crédito a IBM por su esfuerzo de financiación e ingeniería. Watson y Aiken decidieron tomar caminos separados e IBM comenzó a trabajar en un proyecto para construir su propia máquina más grande y visible. [3]
El astrónomo Wallace John Eckert de la Universidad de Columbia proporcionó las especificaciones para la nueva máquina; El presupuesto del proyecto de casi 1 millón de dólares era una cantidad inmensa para la época. [4] Francis "Frank" E. Hamilton (1898-1972) supervisó la construcción tanto de la ASCC como de la SSEC. [5] Robert Rex Seeber Jr. también fue contratado fuera del grupo de Harvard y se hizo conocido como el arquitecto jefe de la nueva máquina. [6] Los módulos se fabricaron en las instalaciones de IBM en Endicott, Nueva York , bajo la dirección del Director de Ingeniería John McPherson después de que el diseño básico estuvo listo en diciembre de 1945. [7]
El anuncio en febrero de 1946 del ENIAC totalmente electrónico impulsó el proyecto. [8] La nueva máquina, llamada Calculadora Electrónica de Secuencia Selectiva de IBM (SSEC), estaba lista para ser instalada en agosto de 1947. [9] Watson llamó a tales máquinas calculadoras porque las computadoras entonces se referían a los humanos empleados para realizar cálculos y quería transmitir el mensaje de que las máquinas de IBM no fueron diseñadas para reemplazar a las personas. Más bien fueron diseñados para ayudar a la gente, aliviándola del trabajo pesado. [6] : 143
El SSEC se instaló en tres lados de una habitación en la planta baja de un edificio cerca de la sede de IBM en 590 Madison Avenue en la ciudad de Nueva York , detrás de una gran ventana donde era visible para la gente que pasaba por la concurrida calle. El espacio había estado ocupado antiguamente por una zapatería de mujer. Los peatones que miraban a veces llamaban papá al ruidoso SSEC. [10] Se dedicó y se demostró por primera vez al público el 27 de enero de 1948. A. Wayne Brooke se desempeñó como ingeniero electrónico jefe para el funcionamiento de la máquina a partir de 1950. [11] Herb Grosch , la segunda persona con un doctorado . contratado por IBM, fue uno de sus primeros programadores. Otro de los primeros programadores fue Edgar "Ted" Codd . Elizabeth "Betsy" Stewart era la operadora principal y aparecía a menudo en fotografías publicitarias. [12]
El SSEC era un híbrido inusual de tubos de vacío y relés electromecánicos . En la unidad aritmética, el control y sus ocho registros (relativamente rápidos) , que tenían un tiempo de acceso de menos de un milisegundo , se utilizaron aproximadamente 12.500 válvulas de vacío. Se utilizaron unos 21.400 relés para el control y 150 registros de menor velocidad, con un tiempo de acceso de 20 milisegundos. La tecnología de retransmisión era similar a la ASCC, basada en la tecnología inventada por Clair D. Lake (1888-1958). [13] La unidad lógica aritmética del SSEC era un multiplicador electrónico IBM 603 modificado , que había sido diseñado por James W. Bryce . [14] Los voluminosos tubos eran tecnología de radar excedente militar , que llenaba toda una pared. La memoria se organizó como números decimales de 19 dígitos con signo. La multiplicación se calculó con 14 dígitos en cada factor. La mayor parte de la capacidad de 400.000 dígitos citada estaba en forma de bobinas de cinta de papel perforada. [15]
La suma tardaba 285 microsegundos y la multiplicación, 20 milisegundos, lo que hacía que las operaciones aritméticas fueran mucho más rápidas que las del Harvard Mark I. Los datos que debían recuperarse rápidamente se guardaban en circuitos electrónicos; el resto se almacenó en relevos y como agujeros en tres cintas continuas de cartulina que llenaban otra pared. Se necesitaba un polipasto de cadena para levantar las pesadas bobinas de papel y colocarlas en su lugar. La máquina leía instrucciones o datos de 30 lectores de cintas de papel conectados a tres perforadores, y otra unidad de consulta de mesa constaba de otros 36 lectores de cintas de papel. Se utilizó un lector de tarjetas perforadas para cargar los datos y los resultados se produjeron en tarjetas perforadas o en impresoras de alta velocidad. [15] La palabra de 19 dígitos se almacenó en la cinta de cartulina o registros en decimal codificado en binario , lo que resultó en 76 bits, con dos bits adicionales para indicar signo positivo o negativo y paridad, mientras que las dos filas laterales se usaron para ruedas dentadas. . Las conocidas 80 columnas de la tecnología de tarjetas perforadas de IBM se grabaron de lado como una columna de la cinta. [12]
Utilizando tecnología bien probada, los cálculos del SSEC eran exactos y precisos para su época, pero uno de los primeros programadores, John Backus , dijo que "tenías que estar ahí todo el tiempo que el programa estuviera en ejecución, porque se detendría cada tres minutos, y sólo las personas que lo habían programado pudieron ver cómo hacer que volviera a funcionar”. [16] El codiseñador de ENIAC, J. Presper Eckert (sin relación con IBM Eckert), lo llamó “allí hay una gran monstruosidad que no creo que nunca suceda”. funcionó bien". [17]
Seeber había diseñado cuidadosamente el SSEC para tratar las instrucciones como datos, de modo que pudieran modificarse y almacenarse bajo el control del programa. IBM presentó una patente basada en SSEC el 19 de enero de 1949, que luego se confirmó como compatible con la capacidad de programación almacenada de la máquina. [6] : 136 [18] Cada instrucción podría recibir información de cualquier fuente (registros electrónicos o mecánicos o lectores de cinta), almacenar el resultado en cualquier destino (registros electrónicos o mecánicos, cinta o perforadora de tarjetas o impresora) y proporcionar la dirección de la siguiente instrucción, que también podría ser cualquier fuente. Esto lo hizo poderoso en teoría. [15] Sin embargo, en la práctica las instrucciones se almacenaban normalmente en cinta de papel, lo que daba como resultado una velocidad general de sólo unas 50 instrucciones por segundo . La naturaleza serial de la memoria en cinta de papel hizo que la programación del SSEC se pareciera más a las calculadoras de la época de la Segunda Guerra Mundial. Por ejemplo, los "bucles" generalmente eran bucles literales de cinta de papel pegados entre sí. Para cada nuevo programa, se "cargaban" literalmente cintas y mazos de cartas en los lectores, y se cambiaba un tablero de conexión en la impresora para modificar el formato de salida. Por estas razones, la SSEC suele clasificarse como la última de las máquinas de "calculadoras programables" en lugar de la primera computadora con programa almacenado . [19]
La primera aplicación del SSEC fue el cálculo de las posiciones de la Luna y los planetas , lo que se conoce como efemérides . [20] Cada posición de la Luna requirió alrededor de 11.000 sumas, 9.000 multiplicaciones y 2.000 consultas en tablas, lo que llevó al SSEC unos siete minutos. [9] Esta aplicación utilizó la máquina durante unos seis meses; para entonces, otros usuarios estaban haciendo fila para mantener ocupada la máquina. [21]
A veces se ha dicho que la SSEC produjo las tablas de posición de la Luna que luego se utilizaron para trazar el curso del vuelo Apolo a la Luna en 1969. Sin embargo, registros más cercanos a 1969 sugieren que, si bien hubo una relación, lo más probable es que fuera menos inmediata. Así, Mulholland y Devine (1968), trabajando en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA , informaron [22] que el sistema de cintas de efemérides del JPL se "utilizaba para prácticamente todos los cálculos de las trayectorias de las naves espaciales en el programa espacial de los Estados Unidos", y que tenía, como Efemérides lunares actuales, una evaluación de las Efemérides lunares mejoradas que incorpora una serie de correcciones: las fuentes se denominan 'Las Efemérides lunares mejoradas' (documentación que era el informe de los cálculos de Eckert realizados por la SSEC, completo con los resultados de la posición lunar de 1952). a 1971), [23] con las correcciones descritas por Eckert et al. (1966), [24] y en el Suplemento del AE 1968. [25] En conjunto, las correcciones a las que se hace referencia modifican prácticamente todos los elementos individuales de los cálculos lunares y, por lo tanto, el programa espacial parece haber estado utilizando datos lunares generados por un derivado modificado y corregido del procedimiento computacional iniciado utilizando el SSEC, en lugar de las tablas resultantes directamente.
El primer cliente de pago del SSEC fue General Electric . El SSEC también se utilizó para los cálculos de la Comisión de Energía Atómica de EE. UU. para el proyecto ANP de propulsar un avión con un reactor nuclear. Robert D. Richtmyer del Laboratorio Nacional de Los Álamos utilizó el SSEC para algunas de las primeras aplicaciones a gran escala del método Monte Carlo . [26] Llewellyn Thomas resolvió problemas de estabilidad del flujo laminar , programados por Donald A. Quarles Jr. y Phyllis K. Brown. [27] En 1949, Cuthbert Hurd fue contratado (también después de una visita al SSEC) y abrió un departamento de ciencias aplicadas; la operación de SSEC finalmente pasó a ser responsabilidad de esa organización. [21]
La sala SSEC fue una de las primeras computadoras en utilizar un piso elevado , para que los visitantes no vieran cables antiestéticos ni tropezaran con ellos. La gran variedad de luces intermitentes y ruidosos relés electromecánicos hicieron que IBM fuera muy visible para el público. El SSEC apareció en la película Walk East on Beacon , que está basada en un libro de J. Edgar Hoover . [11] Fue ampliamente cubierto positivamente por la prensa. [28] [29] La SSEC atrajo tanto a clientes como a nuevos empleados. Tanto Hurd como Backus fueron contratados después de ver demostraciones de las instalaciones.
El ENIAC de 1946 tenía más tubos que el SSEC y era más rápido en algunas operaciones, pero originalmente era menos flexible y necesitaba volver a cablearse para cada nuevo problema. A finales de 1948 se anunció un nuevo multiplicador IBM 604 , que utilizaba una tecnología de tubos más nueva que ya hacía obsoletos los voluminosos tubos del SSEC. En mayo de 1949 se anunció la calculadora electrónica programada con tarjeta , que se envió en septiembre. En realidad, era una versión mucho más reducida de la tecnología SSEC para permitir a los clientes realizar cálculos similares. [6] Incluso a finales de 1948, la limitada memoria electrónica del SSEC se consideraba un problema, [15] e IBM pronto obtuvo la licencia de la tecnología de tubos Williams desarrollada en el Manchester Baby en la Universidad Victoria de Manchester . [6] : 168 Las computadoras posteriores tendrían memoria electrónica de acceso aleatorio y, de hecho, generalmente no se adoptó la capacidad de ejecutar instrucciones desde registros del procesador. La palabra de programación de 77 bits de ancho también se abandonó por menos bits pero una operación mucho más rápida.
En 1951, el Ferranti Mark I se comercializó en el Reino Unido como una computadora comercial que utilizaba tecnología de tubo Williams, seguido por el UNIVAC I que utilizaba memoria de línea de retardo en los EE. UU. Estas tecnologías de memoria permitieron que las funciones del programa almacenado fueran más prácticas. El concepto de programa almacenado se publicó ampliamente por primera vez en 1945 en el primer borrador de un informe sobre el EDVAC y pasó a ser conocido como la arquitectura de Von Neumann . El EDVAC (que funcionó por primera vez en 1949) fue el sucesor de ENIAC, diseñado por el equipo que luego comercializó el UNIVAC.
El SSEC funcionó hasta agosto de 1952, cuando fue desmantelado, ya que quedó obsoleto debido a las computadoras totalmente electrónicas. Una computadora IBM 701 , conocida como Calculadora de Defensa, se instaló en la misma habitación para su debut público el 7 de abril de 1953. [30] En julio de 1953 se anunció el IBM 650 , mucho menos costoso (e incluso más vendido) , que había sido desarrollado por el mismo equipo de Endicott que desarrolló el SSEC. [31]
El SSEC fue la primera computadora operativa capaz de tratar sus propias instrucciones almacenadas exactamente como datos, modificarlas y actuar sobre el resultado.