Revija Joker - Črnobeli mikrobiti

ČLANKI
stranka » članki » vedež » Črnobeli mikrobiti

Vsi našteti računski stroji in računalniki, vključno z analitičnim strojem, so temeljili na desetiškem številskem sistemu. Šele leta 1847 se je pokazalo, da bi bil primernejši binarni sistem (0001 = 1, 0010 = 2, 0011 = 3, 0100 = 4, 0101 = 5, 0110 = 6, 0111 = 7...). Takrat je Američan George Boole objavil tezo o algebri v binarnem številskem sistemu. Z njo je moč obdelovati enostavne ali ses

1890: S takole omaro, prav nič podobno računalniku, so pri IBMu pričeli svoj zmagoviti pohod.
tavljene logične izjave, zapisane seveda v binarnem sistemu. Boolovo algebro so pionirji računalništva pograbili z vsemi štirimi, saj je bistveno poenostavila izgradnjo tovrstnih strojev. Čezlužniki so svoj lonček znova primaknili leta 1890. Takrat je Herman Hollerith na predlog ameriške vlade ustvaril napravo za štetje in urejanje podatkov. Vladni biro za statistiko jo je uporabil pri štetju smrtnosti prebivalstva v Združenih državah Amerike. Ta postopek so do leta 1890 izvajali ročno, kar je trajalo polnih sedem let, triinštirideset Hollerihtovih strojev s petdesetimi operaterji pa je delo končalo v pičlem mesecu. Hollerith je obogatel dobesedno čez noč. Z zbranim kapitalom je leta 1896 ustanovil podjetje Tabulating Machine Company, ki se je po skorajda tridesetih letih delovanja preimenovalo v International Business Machines (IBM). Da, Veliki modri je star več kot sto let! Leta 1930 se sicer ni zgodilo nič pretresljivega, a vseeno ga moramo omeniti. Takrat so Davidor, Schottky in Mott odkrili polprevodne elemente, temelje sodobnih računalnikov. Slabih deset let pozneje so v ZDA že začeli proizvajati monokristale silicija in germanija, osnovnih surovin za izdelavo tranzistorjev. A do leta 1948 je bilo še daleč...
Leta 1936 je angleški matematik Alan Turing objavil svojo teorijo o tako imenovanem Turingovem stroju. Čeprav je

1944: Nekateri čezlužniki še vedno trmasto vztrajajo, da je bil njihov MARK 1 prvi elektronski računalnik na svetu.
ta stroj zgolj hipotetičen, zna z uporabo binarnega številskega sistema in prehajanjem med različnimi stanji rešiti kakršenkoli matematični problem. Turing je veljal za genija in jasnovidca, zato se je zanj zanimala tudi britanska vojska. Takrat so se nad Evropo že grmadili oblaki druge svetovne vojne in Britanci so pridno prisluškovali navodilom, ki jih je tretji rajh pošiljal svojim mornarjem in podmorničarjem. Vsa tovrstna sporočila so Nemci šifrirali z neznanim algoritmom. Britanska vojska ga nikakor ni mogla razvozlati, zato se je obrnila na Alana Turinga. Turing je pomagal pri načrtovanju in izdelavi vojaškega računalnika collosus, s katerim so Britanci vdrli v zloglasno 'enigmo', nemški algoritem za šifriranje sporočil. Morda se spomnite televizijske nadaljevanke Das Boot, v kateri je kapitan podmornice večkrat sedel za čuden pisalni stroj, ki je znal dešifrirati prejeta sporočila? No, to je bila enigma.
Med drugo svetovno vojno se je zgodilo še nekaj pomembnega: leta 1941 je Nemec Konrad Zuse izdelal prvi binarni elektronski računalnik, zuse-3. Z3 je bil računalnik v pravem pomenu besede, saj je izvajal program, zapisan na

1945: Prvi računalniški hrošč v besedi, sliki in telesu. Uboga vešča je žrtvovala svoje življenje za višjo stvar. Slava ji!
odpadnem filmskem (celuloidnem) traku. Ker tranzistorjev takrat še ni bilo, je Z3 temeljil na elektronkah. Da, to so tiste steklene bule, ki ponoči žarijo v babičinem televizorju. Model Zusejevega stroja hrani tehnični muzej v Munchnu. Dandanes je Z3 splošno priznan kot prvi sodoben računalnik, dasiravno gre to Američanom pošteno v nos. Čemu? Tja, čezlužci hočejo vedno biti nekaj posebnega, zato so si izmislili 'svoj' prvi elektronski računalnik. Leta 1944 ga je izdelal Howard H. Aiken, profesor matematike na univerzi Harvard. MARK1 je bil napol elektronski, napol mehanski stroj, ki je svoj program bral z neskončnega papirnega traku. Ker Aiken in Zuse zaradi druge svetovne vojne sploh nista vedela drug za drugega, je nekaj časa veljalo, da se je prvi sodobni binarni računalnik rodil v čezlužju. Z MARK 1 je povezana še ena zanimiva štorija. Njegova administratorka Grace Hopper je odkrila prvega 'hrošča' v zgodovini. Za neznalce: računalničarji z besedo 'hrošč' označujemo napako v delovanju programa. A zakaj ravno hrošč, zakaj ne pingvin? Berite dalje. Nekoč se je primerilo, da je MARK1 izračunal povsem neverjeten rezultat. Grace je menila, da mu je zopet pregorela kaka elektronka, in se z izvijačem spravila nadenj. Toda ob podrobnejšem pregledu je odkrila, da se je v kontakte enega izmed številnih relejev ujela povsem običajna vešča. Rele je pač mehanski element, zato so njegovi kontakti veščo do smrti pomendrali, ker pa električnega stika potlej ni bilo, računalnik ni več pravilno deloval. Ko je Grace 'hrošča' odstranila, je rele

1946: ENIACa so programirali s pretikanjem žic in obračanjem stikal na nadzornih ploščah. Mukotrpno, kajne?
znova zašklopotal in MARK1 je decimalno vejico postavil na pravo mesto. Vsaj dokler ni v računalniško sobo priletela nova vešča. Grace je prvega računalniškega hrošča ovekovečila v svojem zvezku, ki ga sedaj hrani Državni muzej v Združenih državah Amerike.
Leta 1946 je teoretik John von Neumann obelodanil svojo idejo, kako bi računalniki morali delovati. Znanje o pomnilniku, izvajalni enoti, registrih, ukazih in Boolovi algebri je povezal v enoten model delovanja. John za razliko od Alana Turinga ni bil popolni teoretik. Imel je nekaj praktičnih izkušenj pri gradnji računalnikov, kar je bilo za može v belih haljah še kako pomembno. Leto pozneje sta akademika J. P. Eckert in J. W. Mauchly po naročilu ameriške vojske zgradila ENIAC (Electronic Numerical Integrater And Computer). ENIAC je bil skorajda zaresen računalnik. Skorajda zato, ker je še vedno deloval v desetiškem sistemu, programirali pa so ga z mukotrpnim pretikanjem žic na kontrolni plošči. Sestavljen je bil iz osemnajst tisoč elektronk, zavzel je skoraj sto sedemdeset kvadratnih metrov prostora, tehtal je trideset ton in je porabil sto petdeset kilovatov električne energije. Balistični laboratorij je z njim proučeval in tabeliral poti topovskih granat, izstreljenih z ameriških vojnih ladij. ENIAC je bil tako hiter, da je zmogel izračunati, kam bo granata padla, še predno je dejansko priletela do tja. Zanj je moralo hkrati skrbeti petnajst ljudi, večinoma žensk, ki so mu vsaki dve uri pridno menjavale pregorele elektronke. Zakaj ravno ženske? Takrat je veljalo,da je menjavanje elektronk rutinski posel, ob katerem bi se moški možgani na smrt zdolgočasili. Poleg tega so elektronke tople, valjaste, lepo zaobljene in še svetijo se, zato se jih pravi možje niso hoteli preveč dotikati.
Še preden so ENIAC prvič pognali, sta Mauchly in Eckert že snovala nov računalnik. EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) je mrcvaril binarna števila in imel to, čemur danes pravimo bralno-pisalni pomnilnik.

1948: Prvi tranzistor ni bil ravno lep, vendar je deloval. Tranzistorji so v letu dni izpodrinili okorne elektronke.
Programirali so ga prek naluknjanih papirnatih kartic, dočim je podatke shranjeval v posebne elemente iz živega srebra. EDVAC je sicer manj znan od svojega predhodnika, dasiravno je bil po svoji arhitekturi neprimerno bolj napreden. Tisto pravo pa se je zgodilo leta 1948. Takrat so John Bardeen, William Bradford Shockley in Walter H. Brattain iz Bellovih laboratorijev izdelali prvi tranzistor. Tranzistor je polprevodniški element, ki sicer deluje enako kot elektronka, vendar ima pred njo nekaj poglavitnih prednosti: je manjši, hitrejši, vzdržljivejši in porabi manj elektrike. Tranzistorji so v naslednjih nekaj letih popolnoma spremenili podobo računalništva. Postajali so vse manjši, hitrejši in varčnejši, dokler jih ni leta 1958 Jack Kilby iz podjetja Texas Instruments poenotil v eno samo integrirano vezje. Čip, po domače. Jack je vse tri osnovne elektronske gradnike - upor, kondenzator in tranzistor - združil na eni sami silicijevi rezini. Sprva so bila integrirana vezja okorna, vendar so se z napredkom elektronike hitro manjšala. Tako kot računalniki sami. A do prve izvajalne enote na eni s

1948: Tale IBMov elektromehanski dinozaver po imenu SECC je najbrž največji kalkulator na svetu.
ami silicijevi rezini - mikroprocesorja, torej - je moralo preteči še dosti vode.
Načrtovalci teh prazgodovinskih zverin so se ubadali še z eno težavo: pomnilnikom, kamor bi programi iz naluknjanih kartic odlagali svoje podatke. ENIAC bralno-pisalnega pomnilnika pravzaprav sploh ni imel, EDVAC ga je sicer posedoval, vendar je bil drag celo za ameriško vlado. Prihodnost računalnikov je bila videti vse prej kot rožnata. Najbrž je prav zato iz IBMa prišla za današnje čase povsem izkrivljena izjava, da je na svetu prostora za največ pet ali šest računalnikov, kot sta ENI

1951: Feritni pomnilnik je omogočil izgradnjo komercialnih računalnikov. In zaposlil hordo tajvanskih delavk.
AC in EDVAC. No, stvari so se obrnile na glavo že leta 1951, ko je luč dneva ugledal ferit. Ferit niso nič drugega kot sprešani in z visoko temperaturo vkup združeni železni opilki. Tako obdelano železo je moč z električnim tokom trajno namagnetiti. Magnetizem pa je, kot veste iz osnovne šole, v tesnem sorodstvu z električnim tokom. Računalničarji so bili nad feritom navdušeni. Preoblikovali so ga v pomnilnik, ki je bil sestavljen iz feritnih obročkov. Skozi vsak obroček so vodile tri žice: ena za logično enico, druga za ničlo in tretja za izbris trenutnega stanja. Sliši se za lase privlečeno, ampak feritni pomnilnik je bil dolgih štirideset let najhitrejši pomnilnik na svetu. Integrirana vezja so ga prehitela šele v poznih osemdesetih. Še vedno pa je bil drag, saj so ga morali sestavljati ročno. Izdelava je zahtevala mirne roke, zato so jo zaupali Tajvankam, ki so pri tem opravilu zdržale kvečjemu nekaj let.

Črnobeli mikrobiti objavljeno: Joker 100
2001

poglavja članka:

Uvod