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컴퓨터

컴퓨터가 상용된 시기

by 흰머리나네 2023. 1. 7.

컴퓨터가 상용된 시기

맨체스터 대학에 납품된 Ferranti Mark 1입니다. Manchester Mark I를 바탕으로 설계되었습니다. Manchester Mark I로부터의 주요 개량점은 기억 장치의 용량 증가, 곱셈기의 고속화, 명령의 추가입니다. 기본 사이클 시간은 1.2밀리 초로 곱셈을 약 2.16밀리 초로 실행했습니다. 진공관을 4050개 사용하고 있으며, 그중 4분의 1이 곱셈기에 사용되고 있습니다. 2호기가 토론토 대학에 팔렸고, 그 후 더욱 개량을 한 Mark 1 Star가 완성되었습니다. 마크 1 Star는 적어도 7대가 1953년부터 1957년까지 팔려 셸의 암스테르담에 있는 연구소에 납품되었습니다. 1947년 10월 영국 외식·호텔 산업 대기업 J. Lyons & Company의 경영진은 새로운 경영 기법에 관심을 가지고 있으며 상용 컴퓨터 개발을 추진하는 역할을 하기로 결정했습니다. 그에 따라 1951년 4월 LEOI(Lyons Electronic Office)가 가동 개시되어 세계 최초 회사의 통상 업무를 처리하는 작업을 실행하였습니다. 1951년 11월 17일, J.Lyons에서는 산하 빵집의 매주의 매상 집계를 LEO상에서 실시하기 시작했습니다. 이것이 세계 최초의 비즈니스 애플리케이션이며, 여기서부터 프로그램 내장 컴퓨터의 상용 이용이 시작되었습니다. UNIVACI 조작기입니다. 1951년 6월, UNIVACI(Universal Automatic Computer)가 미국 인구조사국에 납품되었습니다. 레밍턴랜드는 46대를 팔았고 대당 가격은 100만 달러 이상이었습니다. UNIVAC은 세계 최초로 양산된 컴퓨터입니다. 5200개의 진공관을 사용하여 125kW의 전력을 소비했습니다. 일차 기억 장치는 순차 액세스형 수은 지연선으로, 11자리 숫자와 부호(72비트)를 1 워드로 하여 1000 워드를 격납 가능합니다. 가장 큰 특징은 새로 발명된 금속 자기 테이프와 고속 자기 테이프 장치를 갖춘 것으로 그것을 비휘발성 기억 장치로 사용했습니다. 자기 미디어는 지금도 많은 컴퓨터에서 사용되고 있습니다. 1952년 IBM은 IBM 701을 발표했습니다. 700/7000 시리즈의 첫 기종이며 IBM 메인프레임의 시작입니다. 1954년 IBM 704에서는 자기 코어 메모리를 채용했고, 그 후 대형 컴퓨터에서 표준적으로 사용하게 되었습니다. 세계 최초의 고급 범용 프로그래밍 언어 FORTRAN도 IBM이 704용으로 1955년부터 개발한 것으로 1957년 초 출시됐습니다. 고급 언어로는 콘라트 제가 1945년 설계한 플랜카르큐르가 먼저지만 이곳은 구현되지 않았습니다. IBM 701에 대해서는 1955년에 세계 최초의 컴퓨터 사용자 그룹이 탄생해 소프트웨어와 경험을 공유하게 되었습니다. BM 650의 프런트 패널입니다. 1954년 IBM은 작고 저렴한 컴퓨터 IBM 650을 출시하여 인기를 얻었습니다. 650은 중량이 900kg 이상이고 부속 전원 장치는 약 1350kg입니다. 각각 다른 케이스로 치수는 각각 약 1.5 m×0.9 m×1.8m입니다. 가격은 50만 달러이고 리스의 경우 월 30000달러입니다. 자기 드럼 메모리에 당초는 2000 워드(1 워드는 10자리 숫자), 그 후 확장되어 4000 워드를 격납합니다. 이처럼 메모리 용량이 적어 이후 수십 년간 프로그래밍 기법에 중대한 영향을 주었습니다. 프로그램은 회전하는 자기 드럼에 저장되어 있으며 실행 시에는 거기에서 명령어를 읽습니다. 자기 드럼 메모리에서의 효율적인 프로그램 실행에는 하드웨어 아키텍처, 다음에 실행해야 할 명령어의 주소를 포함하는 명령어 포맷, 소프트웨어, 즉 SOAP 라는 어셈블리 언어가 협조하여 다음 명령어를 자기 드럼이 그 위치까지 회전하는 것을 기다리지 않고 읽을 수 있도록(소스 프로그램의 정적 해석으로 가능한 범위에서) 잘 배치했습니다. 1955년 모리스 윌크스가 마이크로 프로그램 방식을 발명하면서 기본 명령 세트를 임베디드 프로그램(펌웨어 또는 마이크로코드)으로 정의하고 확장할 수 있게 되었습니다. 이 방식은 메인프레임 등 컴퓨터 CPU나 FPU에서 널리 채택되었습니다. 예를 들면 맨체스터 대학의 Atlas나 IBM의 System/360 시리즈가 있습니다. 1956년 IBM은 최초의 자기 디스크 장치 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control)를 발표했습니다. 50장의 직경 24인치(610mm) 금속 원반을 사용하여 한쪽 면에 100 트랙으로 5메가바이트의 데이터를 저장할 수 있습니다. 비용은 메가바이트당 1만 달러(현재가치로 환산하면 90000달러)이었습니다. 2세대 : 트랜지스터식입니다. 자세한 내용은 '트랜지스터 컴퓨터'를 참조하십시오. 바이폴라 트랜지스터입니다. 1947년에 바이폴라 트랜지스터가 발명되었습니다. 1955년경부터 컴퓨터 소자는 진공관에서 트랜지스터로 옮겨졌습니다. 개별 부품 트랜지스터로 만들어진 세대를 컴퓨터의 '제2세대'라고 부릅니다. 첫 번째 트랜지스터는 게르마늄의 점접촉형 트랜지스터밖에 없어 진공관보다 신뢰성이 낮았고 이점은 저소비전력뿐이었습니다. 점접촉형 트랜지스터로 만들어진 컴퓨터는 일본의 ETL Mark III 등 몇 안 됩니다. 바로 신뢰성이 높은 합금형이나 성장형 접합형 트랜지스터로 대체되었지만 속도면에서는 처음에는 점접촉형이 위에 있었습니다. 세계 최초의 트랜지스터식 컴퓨터는 맨체스터 대학이 개발한 것으로 1953년에 가동을 시작했습니다. 2호기도 같은 대학에서 1955년 4월에 완성되었습니다. 2호기는 200개의 트랜지스터와 1300개의 반도체 다이오드를 사용하고 소비전력은 150W입니다. 그러나 125kHz의 클럭 파형 발생이나 자기 드럼 메모리를 읽고 쓰는 데는 진공관이 필요했습니다. 1955년 2월 가동 개시한 Harwell CADET은 동작 주파수를 58kHz로 낮게 설정했기 때문에 진공관을 사용하지 않고 구성되어 있습니다. 초기 트랜지스터는 고장 나기 쉽고 컴퓨터의 평균 고장 간격은 약 90분이었지만 트랜지스터의 신뢰성은 점점 향상되었습니다. 초기 상용기로는 반드시 Transac S-2000(1957)이 있습니다. 진공관과 비교하면 트랜지스터에는 다양한 이점이 있습니다. 우선 작고, 소비전력이 적으며, 결과적으로 발열량도 적습니다. 실리콘 접합형 트랜지스터가 등장하면 진공관보다도 신뢰성이 높고, 장수명이 되었습니다(다만 그 초기기는 점접촉형보다 속도는 느렸습니다). 트랜지스터식 컴퓨터에서는 더 작은 공간에 수십 배, 수천 배의 논리 회로를 채울 수 있게 되었습니다. 트랜지스터에 의해 컴퓨터의 소형화·저가화가 진행되었습니다. 제2세대 트랜지스터식 컴퓨터는 보통 다수의 프린트 기판으로 구성되어 있습니다. 예를 들면, IBM Standard Modular System에서는 1매의 기판에 4개의 논리 게이트나 플립플롭을 실장하고 있습니다. 제2세대 컴퓨터 중 하나인 IBM 1401은 전 세계 컴퓨터 시장의 3분의 1을 차지하고 있습니다. IBM은 1960년부터 1964년까지 10만 대 이상의 1401(정확히는 IBM 1400 시리즈)을 판매했습니다. RAMAC DASD(초기 2차 기억장치, 컴퓨터 역사박물관에서 복원한 것입니다.) 트랜지스터를 사용한 전자공학은 CPU(중앙처리장치)를 개선했을 뿐만 아니라 주변기기 개선에도 기여했습니다. 세계 최초의 자기 디스크 기억 장치는 IBM이 1956년에 발표한 IBM 350인데, 2세대 자기 디스크 장치는 수천만 개의 문자와 숫자를 기록할 수 있게 되었습니다. CPU와 고속 데이터 전송이 가능한 고정 자기 디스크 기억 장치 외에도 탈착이 가능한 자기 디스크 팩도 등장했습니다. 기억 용량은 고정 자기 디스크 장치보다 적지만 자기 디스크 팩은 단시간(수초에서 수십 초)에 교환할 수 있어 데이터를 대량으로 보관하고 필요에 따라 즉시 사용할 수 있게 되었습니다. 또한 데이터의 장기 보관용으로는 보다 저렴한 자기 테이프가 사용되게 되었습니다. 2세대 CPU는 주변기기와의 통신처리를 보조 프로세서에 맡기게 되었습니다. 예를 들어 펀치 카드 판독 장치나 정공 장치와의 통신을 보조 프로세서에 맡기고 CPU는 프로그램을 실행했습니다. 또 2세대 때 버스가 CPU와 주기억장치를 연결하는 고속버스와 주변기기를 연결하는 버스로 분리돼 있습니다. 이로 인해 연산 성능이 향상되었습니다. 예를 들면 PDP-1에서는 자기 코어 메모리의 사이클 시간은 5 마이크로초로 CPU는 연산 명령을 2 사이클(명령 판독에 1 사이클, 데이터 판독에 1 사이클)로 실행할 수 있기 때문에, 10 마이크로초에 1 명령을 실행할 수 있었습니다(1초에 10만 명령). 제2세대에서는 원격 단말기(텔레 타입 단말기가 많았다)의 이용이 급격히 증가했습니다. 당시 단말기와의 통신은 전화 회선으로 충분했고 수백 킬로미터 떨어진 곳에 있는 단말기와 계산 센터를 연결할 수 있었습니다. 그러한 개별 컴퓨터 네트워크를 상호 접속하기 시작한 것이 계기가 되어 인터넷의 탄생으로 이어졌습니다. 1960년대 이후: 3세대와 그 후입니다. CPU 연표 및 개인용 컴퓨터의 역사도 참조하십시오. 잭 킬비와 로버트 노이스가 각각 독자적으로 집적회로를 발명하여 보다 폭발적으로 다수의 컴퓨터가 사용되게 되었습니다. 1970년대에는 MOS 집적회로에 의해 인텔의 테드 호프나 페데리코 파진 등에 의해 마이크로프로세서가 발명되게 됩니다. 우측 집적회로 사진은 Intel 8742라고 하는 8비트 마이크로컨트롤러로 12 MHz로 동작하는 CPU, 128바이트 RAM, 2048바이트 EPROM, 입출력부를 하나의 칩에 집적하고 있습니다. 이용하는 소자의 기술에 의한 컴퓨터의 세대 구분에서는 집적회로를 주로 한 컴퓨터를 제3세대로 합니다. 그러나 IBM System/360이 이것저것 획기적이었기 때문에 SLT라고 하는 고도의 모듈 기술이긴 합니다.

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