Z4 (компьютер) - Z4 (computer)

Z4 на выставке в Немецком музее , Мюнхен

Z4 был , возможно , первым в мире коммерческий цифровой компьютер . Он был разработан и изготовлен компанией Zuse Apparatebau одного из первых программистов Конрада Цузе по заказу компании Henschel & Son в 1942 году; хотя он был собран лишь частично в Берлине, затем завершен в Геттингене и не доставлен после поражения нацистской Германии в 1945 году. Z4 был последней целью Цузе при разработке Z3 . Как и более ранний Z2 , он сочетал в себе механическую память и электромеханическую логику, поэтому не был настоящим электронным компьютером.

Строительство

Z4 был очень похож на Z3 по своему дизайну, но был значительно улучшен во многих отношениях. Память состояла из 32-битных, а не 22-битных слов с плавающей запятой . Группа конструирования программ ( Planfertigungsteil ) перфорировала ленты с программами, что значительно упростило программирование и исправление программ для машины за счет использования символических операций и ячеек памяти. Числа вводились и выводились как десятичные числа с плавающей запятой, хотя внутренняя работа была в двоичном формате. Машина имела большой набор инструкций, включая извлечение квадратного корня, MAX, MIN и синус. Условные тесты включали тесты на бесконечность. Когда машина была доставлена ​​в ETH Zurich в 1950 году, к ней был добавлен условный филиал, и она могла печатать на пишущей машинке Mercedes. Было две ленты с программами, на второй можно было хранить подпрограмму. (Первоначально планировалось шесть.)

В 1944 году Цузе работал над Z4 с двумя десятками человек, включая Вильфрида де Боклера . Некоторые инженеры, работавшие на телекоммуникационном предприятии OKW, также работали на Цузе в качестве второстепенного занятия. Также в 1944 году Цузе преобразовал свою компанию в Zuse KG ( Kommanditgesellschaft , т. Е. Коммандитное товарищество) и планировал произвести 300 компьютеров. Таким образом, он мог также запросить дополнительный персонал и ученых в качестве подрядчика в программе Emergency Fighter Program . Компания Цузе также сотрудничала с Институтом прикладной математики Алвина Вальтера при Техническом университете Дармштадта .

Чтобы не допустить попадания в руки Советов, Z4 был эвакуирован из Берлина в феврале 1945 года и перевезен в Геттинген . Z4 был завершен в Геттингене на предприятии Aerodynamische Versuchsanstalt (AVA, Институт аэродинамических исследований), которым руководил Альберт Бец . Но когда его представили ученым AVA, рев приближающегося фронта уже был слышен, поэтому компьютер перевезли на грузовике Вермахта в Хинтерштайн в Бад-Хинделанге на юге Баварии, где Конрад Цузе встретил Вернера фон Брауна .

К 1947 году стало возможным вводить константы с помощью перфоленты.

Использование после Второй мировой войны

В 1949 году швейцарский математик Эдуард Штифель , вернувшись из США, где он исследовал американские компьютеры, посетил Цузе и Z4. Когда он сформулировал дифференциальное уравнение в качестве теста, Цузе сразу же запрограммировал Z4 для его решения, Штифель решил приобрести компьютер для своего недавно основанного Института прикладной математики в Высшей технической школе Цюриха . Он был доставлен в ETH Zurich в 1950 году.

По крайней мере, в Цюрихе есть интересная ночная жизнь с дребезжащим Z4, пусть даже скромным.

—Конрад Цузе

В 1954 году профессор Вольфганг Хаак попытался получить Z4 для Технического университета Берлина , но вместо этого он был передан Французскому институту исследований в Сент-Луисе (ISL, Франко-германский исследовательский институт) во Франции , где он использовалась до 1959 года под руководством технического руководителя Хуберта Шардена . Сегодня Z4 выставлен в Немецком музее в Мюнхене . Z4 вдохновил ETH построить свой собственный компьютер ( в основном Ambros Спейсер и Эдуарда Штифель ), который был назван ERMETH , акроним для немецкого языка : Elektronische Rechenmaschine ETH ( «Электронная вычислительная машина ETH»).

В 1950/1951 годах Z4 был единственным работающим цифровым компьютером в Германии и вторым цифровым компьютером в мире, который был продан, превзойдя Ferranti Mark 1 на пять месяцев и UNIVAC I на десять месяцев, но, в свою очередь, был побежден. BINAC (хотя это никогда не работал на площадке заказчика). Другие компьютеры, все пронумерованные буквой Z, были построены Цузе и его компанией. Примечательны Z11 , который был продан оптической промышленности и университетам, и Z22 .

В 1955 году Z4 был продан Французско-немецкому научно-исследовательскому институту Сен-Луи ( Institut franco-allemand de recherches de Saint-Louis ) в Сен-Луи , недалеко от Базеля, а в 1960 году передан Немецкому музею в Мюнхене .

Z4 использовался для расчетов при работе на плотине Гранд Диксенс .

Характеристики

  • Частота: (около) 40  герц
  • Средняя скорость расчета: 400  мс на сложение, 3 секунды на умножение. Примерно 1000 арифметических операций с плавающей запятой в среднем в час.
  • Программирование: отверстия в 35-миллиметровой пленке, пробиваются на программаторе.
  • Ввод: десятичные числа с плавающей запятой, перфолента.
  • Вывод: десятичные числа с плавающей запятой, перфолента или пишущая машинка Mercedes.
  • Длина слова: 32 бита с плавающей запятой
  • Элементы: (около) 2500 реле, 21 ступенчатое реле
  • Память: механическая память от Z1 и Z2 (64 слова, 32 бита)
  • Потребляемая мощность: (около) 4  кВт

Смотрите также

Рекомендации

  • Линдон, Роджер С. (1947). «Компьютер Цузе» . Математика вычислений . 2 (20): 355–359. DOI : 10.1090 / S0025-5718-1947-0022444-9 . ISSN  0025-5718 . Отчет по Z4.

Внешние ссылки