Давайте попробуем разобраться в этой чрезвычайно запутанной истории. Первый вопрос, который нас ждет – а с чего вообще пытались скопировать ЕС, как IBM дошла до серии S/360, и хороша ли она была? Второй вопрос, который мы рассмотрим параллельно – мог ли СССР за 15 лет попыток создать к 1965 году что-то, столь же выдающееся? И наконец, третий и финальный – чем в итоге все обернулось? В силу огромного количества информации эта статья тоже выйдет в двух частях.Машины IBM определили облик XX века и технологическое развитие цивилизации не меньше, чем ядерное оружие. Соревнуясь с США в производстве компьютеров, СССР, по сути, бился с IBM, и корпорация победила, при этом своим технологическим превосходством она обязана лишь одной вещи. System/360. IBM инвестировала в этот проект более 5 миллиардов долларов в ценах 1964 года (если пересчитать на курс золота, то в ценах 2022 года это 254,56 миллиарда), что сделало его самым дорогим НИОКР в истории человечества, после программы «Apollo», даже ITER построить дешевле. СССР за 15 лет развития микроэлектроники не осознал простую мысль: сама по себе архитектура ЭВМ не решает ничего, решает весь комплекс, а построить его с нуля – чудовищно трудоемкая задача, начинать которую надо было еще в XIX веке, чем США успешно и занимались. Давайте рассмотрим эволюцию IBM, обратив внимание на те ключевые моменты, которые позволили ей занять доминирующее положение к 1965 году и создать S/360, и тогда нам откроется – почему мы так хотели ее скопировать и почему, увы, нам это не очень помогло. История этой компании общедоступна, так что мы сфокусируемся лишь на концептуально важных фактах.
Шаг 1, счастливое детство, 1887–1914 гг.
Для начала нужно уяснить простую истину. Большой бизнес, как большое дерево – не вырастает за одну ночь. Все компании, которые к 1960-м поделили планету, были основаны в 1850–1900 гг. Позже – уже не хватит времени. Даже в наш безумно ускорившийся век компании нужно лет 30, чтобы выйти на пик своей силы. Соответственно, если бы СССР хотел достичь паритета в высоких технологиях с США к 1960 году – начинать, увы, надо было еще в конце XIX века. Все в Союзе, в общем-то, понимали эту аксиому, отсюда и постоянные лозунги «догнать и перегнать», «пятилетку за четыре года» и прочее. В 1887 году Герман Холлерит (Herman Hollerith) изобретает Hollerith Electric Tabulating System – машину, позволяющую автоматизировать практически любые статистические выкладки, и получает правительственный контракт на обработку данных переписи населения. Переписи следуют одна за другой: 1890 (США и Австро-Венгрия), 1891 (Канада, Норвегия), 1893 (сельскохозяйственная перепись в США), 1894 (Италия), 1897 (Франция и Российская Империя). Холлерит в 1896 году основывает компанию Tabulating Machine Company (ТМС). К 1915 году на будущую IBM уже работало 1 672 человека, к 1950 их число выросло до 30 тысяч. Вдумайтесь в эти цифры. К тому моменту, как СССР начал строить первые ЭВМ, в нем вообще хоть как-то слышало о вычислительной технике человек 50, при этом в США к этому моменту суммарно более 100 тысяч компьютерных ученых, программистов, инженеров и университетских преподавателей занимались проблемами создания вычислителей на протяжении уже пятидесяти лет! Уже к 1800 году число американских колледжей и университетов утроилось, к 1820 году их насчитывалось более 40. Именно в это время были сформулированы два основных принципа американской высшей школы: суверенитет учебного заведения и свобода для обучающихся в выборе предметов и курсов. В 1824 году был открыт Политехнический институт Ренсселира, который присваивал выпускникам звание бакалавра технических дисциплин. К 1850-м целый ряд университетов легендарной Лиги плюща включили в учебный план курсы естественных наук. К концу XIX века были основаны элитные частные университеты, специализирующиеся именно на инженерном деле, каждый из них стал легендой: Стэндфордский университет (Leland Stanford Jn. University, 1891 г.), Калифорнийский университет (UCLA, 1868 г.), колледж в Беркли (The University of California, Berkeley), Калифорнийский технологический институт (Caltech, 1891 г.) и, наконец, величайший из них – Массачусетский технологический институт (MIT, 1861 г.), ставший позднее настоящей компьютерной Меккой. Технические достижения университетов привели к росту ассигнований от государства, крупных монополий и частных инвесторов, так наиболее престижные университеты превратились к началу XX века в крупные, отлично оснащенные научные центры, которые установили контакты с промышленностью, банковской сферой, учебными и научными заведениями Европы. В период между 1900 и 1939 годом количество студентов – инженеров и математиков выросло от 238 000 до 1 494 000 человек, и каждый десятый из них работал в будущих компьютерных корпорациях! К 1914 году на 1 000 человек от общего числа населения учащихся приходилось: в России – 59, в Японии – 146, во Франции – 148, в Великобритании – 152, в Германии – 175, в США же – 213 человек! Сам Холлерит окончил в 1879 году Горную школу при элитном Колумбийском университете, преподавал в MIT и в 1890 году стал PhD. К концу XIX века в российских вузах обучалось не более 15 000 человек (на 122 миллиона населения!), включая факультеты богословия. После этого не удивляет цифра в 21 % грамотного населения в Российской империи (под грамотностью подразумевалось умение только читать) по данным первой и последней царской переписи 1897–1905 годов. Самый высокий процент грамотных (70–80 %) дали три Прибалтийские губернии, а в столицах показатели были ужасающими – среди петербуржцев читать/писать умело 55 %, а среди москвичей вообще меньше половины! Большевики попытались исправить ситуацию, но возникла загвоздка. Во-первых, образование не возникает на ровном месте, учителей тоже кто-то должен научить, а немногочисленная интеллигенция Российской империи была почти окончательно уничтожена или изгнана за годы Гражданской войны. Во-вторых, мы уже неоднократно упоминали, что с 1930 по 1953 год из вузов вычищалось все, что противоречило пониманию марксизма, партийными чиновниками. В итоге продвинутое техническое образование в Союзе толком началось лишь со смертью Сталина. У американцев была здесь фора в 100+ лет, и преодолеть ее к 1960-м было нереально вообще. Еще одним залогом успешного развития IBM стало американское правительство, всегда готовое неограниченно поддержать технические инновации. Холлерит заработал первые миллионы на контракте с Бюро переписи, про эпоху Ванневара Буша и Кремниевую долину мы уже рассказывали. Вообще, суммарно за XX век правительство США влило в научные разработки корпораций несколько триллионов долларов в современных ценах. В СССР сравнимые суммы вливались исключительно в военную промышленность. В 1987 году стоимость танка Т-72Б1 составляла 236 930 рублей, Т-64Б – 358 000 рублей, Т-80УД аж 733 000 рублей. На 1991 год в советской армии насчитывалось, по некоторым данным, более 69 000 танков на сумму примерно в 35 миллиардов долларов в ценах тех лет. Если мы учтем, что в 1953–1960 годах на вооружении также находилось более 60 000 танков Т-54/55, которые стоили не меньше, и добавим затраты на НИОКР, то суммарно великие и совершенно бесполезные танковые армады Союза обошлись ему примерно в 100 миллиардов долларов в ценах тех лет. Цена бессмысленного вторжения в Афганистан – еще 30 миллиардов, около 200 миллиардов было потрачено на помощь Кубе, Африке, Ираку, КНДР и прочим. По сути, все эти деньги были спущены напрасно, так как никакой значимой финансовой или геополитической выгоды СССР от этих трат не получил. Много это или мало? С одной стороны – мало, насколько Союз был в чисто финансовом отношении нищий по меркам США, говорит простой факт. Только разработка B-2 обошлась в 45 миллиардов долларов в ценах 1980-х (как все танки СССР, вместе взятые!), одна охлаждающая жидкость Fluorinert FC74 для него производства компании 3M стоила боле 50 000 долларов за галлон. С другой стороны, в пересчете на 2022 год по курсу золота – суммарно СССР влил за все время своего существования в разнообразные проекты сумму, однозначно сравнимую с триллионом долларов. Американцы поливали деньгами плодородную почву элитных университетов, научных кластеров и корпоративных лабораторий. СССР последние силы тратил на поддержание мозамбикских повстанцев и уходящие до горизонта ряды танков (и несколько совсем безумных военных проектов, типа чудовищных загоризонтных РЛС, в итоге так нормально и не заработавших, проекта «Таран», попытки клонировать Space Shuttle и прочее, не являющееся жизненно важным для страны). Известны приблизительные стоимости производства советских ЭВМ – они составляли от нескольких сотен тысяч до миллиона рублей, фактически можно менять по курсу «2 танка = 1 компьютер». Тем не менее так и не пригодившихся ни разу (кроме периодического подавления восстаний) танков у нас было изготовлено суммарно более 100 тысяч, а компьютеров (даже с учетом поздних серий ЕС!) – на весь огромнейший СССР, было не более 25–30 тысяч.
Шаг 2, успешная юность, 1914–1944 гг.
Итак, Холлерит смог основать компанию, которая пока еще не занимала доминирующего положения на рынке. Переписи – это неплохой бизнес, но ничтожный в мировых масштабах. Холлерит пытался найти новые рынки, например, договорился с англичанином Робертом Портером (Robert Porter) и тот по лицензии основал в 1902 году дочернюю компанию Tabulator Limited. К 1909 TL переименовалась в British Tabulating Machine Company Limited. Кроме того, он попытался задрать цену на аренду своих машин, и напрасно, в 1905 году правительство вложило $40 000 в альтернативные разработки инженера Джеймса Пауерса (James Legrand Powers), основателя Powers Tabulating Machine Company (PTMC, 1911). Пользуясь этим, Бюро переписи отказало ТМС в монопольном контракте на участие в переписи 1910 года, передав 60 % работ PTMC. Холлерит оказался на грани разорения – иных источников дохода, кроме переписи, у него не было. В 1911 году он был вынужден продать компанию «отцу трестов» миллионеру Чарльзу Флинту (Charles Ranlett Flint), к тому моменту собравшему у себя International Time Recording Company, Computing Scale Company of America и Bundy Manufacturing Company. Так, на этом история IBM могла бы и закончиться, толком не начавшись. Какую ошибку совершил Холлерит? Он был никакой бизнесмен и решил, что технология вывезет, но сам же не разглядел ее полный потенциал (подобно тому, как СССР не раз держал в руках сокровища – «Сетунь», «Алмаз», микросхемы Осокина, микропроцессоры Юдицкого, линейку М-9 – М-13, и так и не распорядился ничем из этого). Собранные Флинтом компании выпускали кучу торгового оборудования – промышленные весы, фабричные часы и даже слайсеры для сыра! Табуляторы были лишь частью кучи всевозможного оборудования для заводов и офисов. Никто не знал и не предполагал в тот момент – что конкретно из этого барахла изменит историю? Нужен был бизнесмен. В 1914 году Флинт нашел нужного человека – Томаса Уотсона-старшего (Thomas John Watson Sr.), бывшего топ-менеджера компании National Cash Register (знаменитая NCR, изобретательница кассового аппарата). Шеф NCR Джон Генри Паттерсон (John Henry Patterson) был одним из величайших бизнесменов в истории. Паттерсон отличался феноменальной прозорливостью, которой обучал и своих подчиненных, именно он впервые увидел и открыл всю мощь кассового аппарата, недооцененного его изобретателем Джеймсом Ритти (James Ritty), выкупил все его патенты и с головой бросился в развитие технологий. Он первый основал школу обучения продажам еще в 1893 году и представил всеобъемлющую программу социального обеспечения для своих рабочих. Вклад Паттерсона в концепцию маркетинга колоссален. В NCR его традиционно описывают, как «промышленника, социального реформатора, патриота, доброжелательного тирана, отца современных продаж», и все это правда. Именно от своего босса Уотсон научился главной идее: клиент – прежде всего! Первым делом Уотсон собрал весь трест в корпорацию Computing-Tabulating-Recording, выкинул часы и слайсеры, разглядел феноменальный потенциал табуляторов, выделил 15 % доходов компании на инженерные исследования и начал агрессивные продажи, выращивая из CTR клон NCR. В 1915 году девизом CTR стало «ДУМАЙ» (THINK) – надпись, висящая над столом в кабинете Уотсона. В 1917 Уотсон открыл филиалы в Канаде и Бразилии, к 1920 появилась первая серьезная новинка, Hollerith Type III Tabulator, умеющий распечатывать результат. Наконец, Уотсон дождался смерти своего учителя Паттерсона и переименовал неуклюжую Computing-Tabulating-Recording по логике NCR. National стало International, Cach превратилось а Business, а Register переиначено в Machines. IBM родилась. Великая сила Уотсона была в его прозорливости. Он первый осознал, что табулятор – настоящее сокровище, годящееся не только для переписи населения. В 1920-е годы американская экономика была на подъеме, и спрос на табуляторы и арифмометры быстро рос. Узнав о результатах исследований, в которых утверждалось, что лишь 2 % всех расчетов в США автоматизировано, Уотсон радостно воскликнул:
Только вообразите, какие необъятные просторы для работы лежат перед нами!
IBM наметила три основных стратегии продвижения. Во-первых, табуляторы начали массово рекламировать, как важнейшие машины в каждом уважающем себя офисе, и к середине 1930-х в США работали тысячи табуляторов. В эпоху до Excel и 1C: огромные тресты и фабрики вообще бы не смогли существовать без этих грохочущих динозавров. Зарплаты и сделки на миллионы долларов, налоги, отчеты, иски, патенты, планы выпуска продукции, логистика, данные о сотнях тысяч рабочих и характеристики тысяч товаров – все это было проштамповано, закодировано и обработано. Если бы не IBM, промышленная революция США не только не набрала бы такие обороты, но и вообще бы не смогла осуществиться.Второй целью Уотсона стала охота за правительственными контрактами, причем не только в США. Их машины учитывали безработных в американских гувервиллях, индейцев в Бразилии и даже евреев в концлагерях по заказу RuSHA – Главного управления SS по вопросам расы и поселений, причем их обслуживание, по некоторым данным, продолжалось даже в годы войны. Уотсон был настоящий танк маркетинга, в отличие от Холлерита, он прекрасно понимал, как нужно разговаривать с властями, и в итоге IBM выигрывала в среднем 75 % тендеров. К 1930 году отделения компании были повсюду – от Канады до Италии, к 1939 году в IBM работало 11 000 человек на предприятиях в 79 странах. Даже во время Великой Депрессии в США компания продолжила свою деятельность в прежнем темпе, практически не увольняя сотрудников, чего нельзя было сказать о других фирмах. Помог им опять госконтракт – в рамках борьбы с Депрессией в 1935 году был введен Акт о социальной защите, и правительству США необходимо было вести статистику занятости более 25 млн человек. Нужные для этого табуляторы поставляла IBM. Сама компания вспоминает об этом как о «самой большой расчетной операции в истории». Третьей целью IBM стало продвижение в университеты, и началось оно с альма-матер основателя – Колумбийского университета (позже он по традиции всегда получал от IBM полную поддержку). Гениальность менеджеров IBM (в отличие советских инженеров и чиновников) заключалась в одной простой идее. Уотсон с самого начала продвигал табулятор (а позднее и компьютер) как УНИВЕРСАЛЬНУЮ машину, которая нужна абсолютно всем – правительству, университетам и бизнесу. Собственно, даже число 360 появилось в названии System/360 отнюдь не случайно – компания подчеркивала, что их мейнфрейм способен охватить задачи на 360 градусов. В СССР принцип был абсолютно иным – куча специализированных ЭВМ, 90 % которых не вышли за пределы использования в нескольких конкретных НИИ или у военных. В апреле 1928 года Лесли Комри (Leslie John Comrie), британский астроном, считающийся пионером теории компьютерных научных расчетов, публикует статью «On the Construction of Tables by Interpolation», в которой описывает применение табуляторов для астрономических вычислений. Он пишет, что их использование более эффективно, а результаты точнее (и получаются с меньшим количеством ошибок), чем если бы их рассчитывали на арифмометрах (Комри использовал для сравнения машину Brunsviga). В том же году он впервые применяет табуляторы для расчета орбиты Луны на период с 1935 по 2000 годы с использованием таких серьезных техник, как преобразование Фурье, улучшая расчеты известного астронома Брауна (Ernest William Brown).Ученик Брауна из Колумбийского университета Уоллес Эккерт (Wallace John Eckert) был так впечатлен этим достижением, что решил специализироваться на механизированных вычислениях. Уже профессор, в 1940 году он публикует книгу «Punched Card Methods in Scientific Computation», в которой приводит алгоритмы решения на табуляторе дифференциальных уравнений небесной механики. Эккерт стал руководителем Thomas J. Watson Astronomical Computing Bureau в Колумбийском университете и участвовал в создании Департамента перспективных исследований в IBM и разработке четырех их ранних ЭВМ. На его методы расчетов на табуляторах опирался колумбийский физик Дана Митчелл (Dana P. Mitchell), участник Манхэттенского проекта, разрабатывая алгоритмы решения уравнений ядерной физики. Эккерт, вообще, был одним из забытых пионеров компьютинга, он задумывался о цепочках операторов на многократно используемых перфокартах для выполнения сложных последовательностей расчетов, став одним из предтеч программирования, и сконструировал коммутаторы для табулятора, умножителя и перфоратора, собрав из них что-то вроде процессора, который мог читать и выполнять цепочки инструкций, длиной до 12 карт.При Холлерите каждый табулятор изготавливался на заказ для определенной цели (перепись населения, аудит грузоперевозок и т. д.) и был монозадачным. Только начиная с модели 1906 года Hollerith Type I Tabulator стало возможным задавать ему конкретные программы с помощью переключения штекеров на передней панели, но принцип был неудачным – каждую машину нужно было перед использованием настраивать пару часов. Инженеры Уотсона придумали гениальное решение – сменные коммутационные панели, внедренные с Hollerith Type 3-S Tabulator в 1925 году. Отныне оператор мог собрать целую библиотеку из заранее коммутированных программ, а перед расчетами просто вставить в табулятор нужную плату. IBM так яростно завоевывала рынки неспроста – конкуренты наступали на пятки. BTMC отложилась от материнской компании в 1920 году и ушла в свободное плавание, в 1951 они даже построили свой компьютер HEC 1 (Hollerith Electronic Computer), всего произведя более 100 ЭВМ разных моделей (HEC 2, 2M и 4). PTMC тоже не дремали и в 1915 году открыли свой филиал в Британии – Accounting and Tabulating Machine Company of Great Britain Limited, а в 1922 году во Франции – SAMAS (Societe Anonyme des Machines a Statistiques). В 1927 году PTMC слилась с известным производителем печатных машинок и стрелкового оружия Remington Typewriter Company и малоизвестным производителем электроприборов Rand Kardex Company, образовав вторую легенду – Remington Rand. Великие коммерческие войны IBM и Remington Rand вошли в историю и способствовали колоссальному техническому прогрессу. Как только одна из компаний собиралась почивать на лаврах, вторая выпускала революционный продукт и давала соне смачный пинок. Напряженной борьбе между этими динозаврами мы обязаны 90 % прогресса в области компьютеров за первое послевоенное десятилетие. В СССР не было ничего похожего – роль корпораций у нас играли министерства, роль SEO – министры, а роль рынка – партия.
На Западе конкуренция продолжала процветать. В 1921 году инженер норвежской страховой компании Storebrand, Фредрик Розинг Бюль (Fredrik Rosing Bull), вдохновленный разработками IBM, подает патент на сортировочно-суммирующую машину на перфокартах альтернативной конструкции. Ограниченное число табуляторов Бюля было произведено датской компанией Hafnia, спустя десять лет патенты оказываются в руках французов – Жоржа Вьейлара (Georges Vieillard), Эли Дори (Elie Doury) и Эмиля Генона (Emile Genon), которые немедленно основывают Compagnie des Machines Bull. В 1929 году ATMC и SAMAS слились в Powers-Samas Accounting Machine Limited, а в 1959 году BTMC объединилась с бывшим конкурентом Powers-Samas и превратилась в International Computers and Tabulators Limited (ICT). Как мы уже писали, положение дел в Британии после войны было крайне тяжелым (в отличие от США), производители выживали как могли. Кроме того, мы уже описывали ситуацию, как британцы зевнули микроэлектронную революцию, в итоге в 1968 году три главных английских производителя ЭВМ: ICT (до этого в 1964 году купила компьютерное подразделение у легендарного Ferranti), English Electric Leo Marconi (EELM) и Elliott Automation слились в ICL (International Computers Limited). Естественно, ни о каких международных рынках в случае СССР речь не шла. Наша продукция котировалась только у стран, находящихся на более низком, чем мы, уровне технического развития. Даже родной же Совблок из всяких Венгрий, Чехословакий и ГДР не только обеспечивал себя сам, но еще и товарами такого качества, которые в Союзе ценились наравне с капиталистическим импортом. В тех же редких случаях, когда отечественные товары начинали интересовать кого-то всерьез – СССР сам срывал сделки. «Сетунь» отказались продавать чехам, как бы те ни умоляли наладить выпуск, машину остаточных классов не продали французам и остались сидеть как собака на сене, не заработав ни копейки. В это время в США, к концу 1943 года IBM сдавала в аренду уже 10 000 табуляторов (64 % – Type 405, 30 % – Type 285). Это были две основные рабочие лошадки – 285-я модель работала только с числами, она появилась в 1933 году и могла обрабатывать до 150 карт в минуту. Более дорогой 405-й был алфавитно-цифровым и вышел на рынок в 1934 году.После приобретения PTMC Remington превратился в мощного конкурента IBM. Они инициировали войну кооперативных стандартов, начав использовать 90-колоночные перфокарты, не совместимые с 80-колоночными от IBM, тем не менее IBM выиграли эту битву (Powers-Samas, для сравнения, вообще не заморачивались идеей совместимости – разные их машины использовали 21, 36, 40, 45, 65 и аж 130-колоночные карты). Кроме этого, стандартом стала куча их инноваций – от 8-битного байта до архитектуры ПК. В СССР с навязыванием своего стандарта не то что миру, а хотя бы соседнему институту, дела обстояли чрезвычайно плохо, в итоге от великого инженерного наследия советских ЭВМ (а оно, без шуток, местами было великим) не осталось ничего, кроме невероятных сказок про пентиумы и Пентковского. Итак, к 1944 году IBM упрочила свое положение на международных рынках максимально, количество инсталляций измерялось десятками тысяч, они сотрудничали с правительствами, включая даже Японию (в 1937 году создана Wattoson Statistics Accounting Machinery Co., Ltd.), и вузами и могли реализовать даже самые экзотические проекты (например, с 1946 года продавалась первая в мире печатная машинка для китайского языка с барабаном на 5 400 иероглифов). Во время войны они продолжали зарабатывать чудовищные суммы на госконтрактах: их табуляторы использовались криптоаналитиками из Arlington Hall и OP-20-G, работали в Манхэттенском проекте, применялись для учета интернированных в концлагеря американских японцев, а также для баллистических, логистических и кучи других армейских расчётов и в зарождающейся дисциплине исследования операций.В 1931 IBM установила в Статистическом бюро Колумбийского университета монструозный уникальный табулятор, построенный в единственном экземпляре, Columbia Difference Tabulator, прозванный Packard, за свои размеры и мощность. Это была первая вычислительная машина в истории, по отношению к которой был употреблен термин «суперкомпьютер» – именно так ее назвали журналисты New York World. Packard был создан по заказу профессора Вуда (Benjamin D. Wood), выдающегося статистика, инженерами Джеймсом Брайсом (James Bryce) и Джорджем Дейли (George Daly) на заводе IBM в Эндикотте. Впервые в мире он мог автоматически вычислять произвольные степени числа, накапливать суммы квадратов и имел 10 параллельных сумматоров. В настоящее время этот шедевр механики находится в запасниках Смитсоновского института.
Один из представленных на выставке табуляторов может обработать и распечатать результаты целых двенадцати сложных задач всего за одну быструю операцию с точностью до 10 знаков после запятой, в то время как подобные машины ранее могли похвастать лишь точностью до 2-го знака,
– писали в газете в восторженной статье. К Packard потянулись паломники из всех научных центров: Фонда Карнеги, Йеля, Питтсбурга, Гарварда, Калифорнийского университета и Принстона. Каждые сутки с завода в Нью-Йорке выходило 10 миллионов перфокарт! Компания достигла зенита славы, но их ждет новое испытание – появление настоящих компьютеров.
И вот мы практически подобрались к появлению S/360, осталось совсем немного. В начале 1940-х в истории компании случился второй важнейший перелом, могла быть допущена ошибка, перечеркнувшая бы все ее будущее. IBM могла прозевать компьютеры. Еще в 1937 году капитан 2-го ранга и изобретатель Говард Эйкен (Howard Hathaway Aiken) из Гарварда предложил IBM совместный проект полностью автоматического релейного компьютера для вычисления флотских баллистических таблиц, основанный на идее машины Бэббиджа. В 1939 Уотсон одобрил проект, вложил в него 500 000 долларов и выделил Эйкену 5 инженеров в помощь. Компьютер, названный IBM Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC), был закончен к 1944 году на заводе в Эндикотте и доставлен в Гарвард. На презентации Уотсон с гневом обнаружил, что на красивом корпусе машины из стали и стекла (изготовленном по его настоянию) красуется добавленная надпись Aiken Mark I, а Эйкен даже не упомянул о вкладе IBM в эту работу. Шеф IBM был очень огорчен таким вероломством, но идею создать ЭВМ не забросил. Параллельно с ASCC в компании шли работы над еще одной релейной машиной, практически неизвестной сейчас никому, кроме фанатиков техники. Основанный на идеях Эккерта IBM Pluggable Sequence Relay Calculator (PSRC) был построен в 5 экземплярах к 1944 году. PSRC, способный выполнять последовательности до 50 команд, был спроектирован и построен группой под руководством Клейра Лейка (Clair D. Lake) и Бена Дарфи (Benjamin M. Durfee), той самой, которая ранее работала над Harvard Mk I. Вместе с Доном Пиаттом (Don Piatt) они позже продолжили работу над IBM SSEC. Первые два PSRC были доставлены на Абердинский полигон в штате Мэриленд в декабре 1944 года и действовали в течение последних восьми месяцев войны. «Абердинцы» были меньше Harvard Mk I, но, как объяснил Эккерт в 1947 году,
Шаг 3, могучая зрелость, 1944–1965 гг.
это были самые быстрые релейные машины в мире. Они выполняют шесть умножений в секунду вместе с операциями сложения, вычитания, чтения и записи. Они не так сложны, как Mk I, поскольку у них меньше памяти и меньше возможностей в программировании; однако, они примерно в двадцать раз быстрее...
Помимо двух машин, доставленных в Абердин, было построено еще три: два – для лаборатории Эккерта в Колумбийском университете, поставленные в сентябре 1946 года, и одна – для военно-морского полигона на Далгрен, Вирджиния (заменена суперкомпьютером NORC в 1955 году). PSRC были способны извлекать квадратные корни, суммировать гармонические ряды, умножать матрицы и решать дифференциальные уравнения до 6-го порядка! Каждая машина имела 28 счетчиков и панель управления с 2000 различных соединений. Машины Watson Lab смогли за два месяца предсказать позиции всех 1500 известных на 1947 год астероидов. PSRC имели 36 регистров, а также возможность одновременно считывать и обрабатывать четыре потока входных карт. Пол Черуцци (Paul E. Ceruzzi) пишет:
…их архитектура была основана на перфокартах, но в течение каждого машинного цикла (т. е. во время считывания карты, что занимало примерно полсекунды) машина могла выполнить последовательность до 48 шагов, управляемую устройством, называемым «Концентратор». Также можно было выполнить «двойной цикл», с подачей следующей карты, удерживаемой до завершения всех операций. Управляющие сигналы в каждой «точке последовательности» на концентраторе передавались на четыре других концентратора, так что машина могла выполнять до четырех параллельных арифметических операций (даже больше, если эти концентраторы, в свою очередь, были связаны с другими концентраторами).
Вот вам и Лебедев, «изобретатель» конвейера…За ASCC и PSRC последовал уже чисто коммерческий проект IBM Selective Sequence Electronic Calculator (SSEC), начатый в 1944 и законченный в 1947 году. SSEC проработал до 1952 года, став последним большим электромеханическим компьютером в мире, наибольшей пользой от него была реклама, которую он обеспечил IBM. Главным идеологом проекта был все тот же неутомимый астроном Эккерт. Бюджет проекта превзошел 1 млн долларов – чудовищная сумма по меркам тех лет. Машина создавалась также под впечатлением от проекта ENIAC, руководителем разработки был бессменный еще с ASCC Фрэнк Гамильтон (Francis E. Hamilton), главным архитектором – математик Гарварда Роберт Сибер мл. (Robert Rex Seeber Jr.). Уотсон называл такие машины калькуляторами, потому что компьютер в те годы обозначал человека, нанятого для выполнения вычислений, и он хотел донести мысль о том, что машины IBM не предназначены для замены людей, скорее, они призваны помогать людям, избавляя их от рутинной работы. SSEC был установлен в огромной застекленной комнате 1-го этажа здания рядом со штабом IBM, прохожие толпились сотнями, чтобы посмотреть на такое диво. Это был первый в мире компьютер, работу которого (да и вообще его самого!) вживую могли наблюдать все желающие. Реклама была ошеломительной, не было газеты, оставившей инсталляцию SSEC без внимания. Комната SSEC была первым компьютерным залом, в котором использовалась ставшая стандартом архитектура фальшпола, чтобы посетители не видели неприглядных кабелей и не спотыкались о них. SSEC проработал до августа 1952 года (став также первой ЭВМ, сыгравшей роль в кино – «Walk East on Beacon»), после чего был демонтирован и заменен на IBM 701 Electronic Data Processing Machine, также известную как Defense Calculator. Технически SSEC представлял не электромеханический, а электронно-механический вычислитель. Его процессор работал на 12 500 лампах, ламповыми были и 8 быстрых регистров. 21 400 реле использовались в цепях управления и памяти из 150 медленных регистров. Несмотря на такую древность, реле разработки IBM были шедевром механики, время их срабатывания было всего 20 раз медленнее, нежели почти мгновенной лампы – 20 миллисекунд против одной. В качестве АЛУ использовался модифицированный блок электронного умножителя IBM 603, разработанный Джеймсом В. Брайсом (James W. Bryce). SSEC выполнял вычисления с 19-разрядными десятичными числами (в BCD-коде), долговременная память на 400 000 слов была реализована на перфолентах, настоящий дизельпанк! Перфоленты и устройство их загрузки в виде цепного подъемника целиком занимало одну из трех стен, отведенных под машину. Машина считывала инструкции и данные с 30 считывателей, подключенных к трем перфораторам, а результаты выдавались на перфокартах или посредством высокоскоростного принтера. По меркам 1940-х вычисления SSEC были точными и быстрыми, хотя один из первых ее программистов, великий Джон Бэкус (John Warner Backus), создатель FORTRAN, отец формальных языков говорил:
Вы должны были постоянно быть рядом во время выполнения программы, потому что она вылетала каждые три минуты, и только люди, которые ее писали, могли понять, как запустить ее снова.
Создатель ENIAC и UNIVAC Джон Преспер Эккерт (John Adam Presper Eckert Jr.) назвал его
каким-то большим чудовищем, которое, как мне кажется, никогда не работало правильно.
Архитектурной инновацией Сибера стало представление команд и данных как концептуально равноправных сущностей, поэтому в теории SSEC мог модифицировать код по мере исполнения. На практике его не использовали в таком режиме из-за сложности реализации, поэтому, несмотря на патент «первая машина с хранимой программой», обычно его считают, скорее, последним из больших калькуляторов. Первым применением SSEC был расчет эфемерид Луны и планет, каждая точка требовала выполнить около 11 000 сложений, 9 000 умножений и 2 000 обращений к памяти, что занимало у SSEC около семи минут, на всю работу ушло полгода. Исправленные и дополненные «The Improved Lunar Ephemeris» затем легли в основы параметров орбит небесных тел, вычисленных в NASA Jet Propulsion Laboratory для проекта «Apollo». Кроме этого, SSEC принес и коммерческую выгоду, он арендовался General Electric и Комиссией по атомной энергии США для проекта NEPA. В 1948–1949 годы IBM успешно продавала табуляторы, достигшие к тому времени зенита развития. Это были как старые модели, такие как IBM 405, так и новинки, такие как IBM 402, 403 и 407, выпущенные в 1948 году. Табуляторы продолжали выпускаться компанией до 1970-х годов, модель IBM 421, например, использовалась до 1971 года в многочисленных отделениях британской электрической компании South Eastern Electric Board и вычисляла квартальный счет за электричество для десятков тысяч клиентов. Возникает вопрос – почему же мы ругаем СССР за использование табуляторов до 1970-х годов, если так делала даже Британия? Разница очень проста. В СССР табуляторы организовывали в машиносчетные станции (которых тоже было не так уж много) и использовали вместо больших и средних ЭВМ, которых стране катастрофически не хватало. На Западе же табуляторы, дешевеющие с каждым годом, использовались, по сути, как замена ПК. Едва ли не в каждом учреждении – от магазина до сельской почты, стоял табулятор, облегчавший работу рядовым людям. В 1970-е пришли первые микропроцессоры и микрокомпьютеры, и табуляторы вымерли очень быстро. Если бы IBM в конце 1940-х выбрала табуляторы, приносившие тогда огромный доход, в качестве основного бизнеса, то к 1980-м она просто бы исчезла.
К счастью, кроме табуляторов IBM выпускала с 1931 года (модель 600) т. н. калькуляторы, то есть машины для автоматического умножения. В чем было их отличие от арифмометров? Они предоставляли потоковую обработку информации посредством перфокарт и подключались кабелями к другому оборудованию, позволяя выстраивать конвейеры высокоскоростных автоматических вычислений. В 1946 в ходе работы над SSEC появляется IBM 602 Calculating Punch, выполняющий 4 действия. В том же году Джеймсом Брайсом (James Wares Bryce) был разработан IBM 603 – первый серийный коммерческий электронный умножитель на полноразмерных лампах. Было изготовлено около 20 штук, так как громоздкие лампы были неудобными, но эта машина доказала, что на похожие устройства есть спрос. Уотсон почуял выгоду и нанял инженеров Ральфа Палмера (Ralph Palmer) и Джерри Хаддада (Jerrier A. Haddad) для создания более совершенной модели – IBM 604 (1948 г.). В этом калькуляторе впервые использовались знаменитые сменные модули и миниатюрные лампы, машина была так успешна, что разошлась тиражом более 5 600 штук за 10 лет выпуска. Опять-таки, представьте в 1950 году 5 000 электронных (!) калькуляторов в СССР! На основе этой модели IBM в 1949 году выпускает протокомпьютер, вычислительный комплекс из нескольких машин. IBM 604 служил в нем, как сказали бы сейчас, АЛУ, IBM 21 – картридер при нем, IBM 402/417 – табулятор и IBM 941 – специализированная электромеханическая память на реле, на 16 десятичных цифр, по сути, регистры. Все это хозяйство было связано кабелями и продавалось как IBM CPC (Card Programmed Calculator). Чуть позже был выпущен и CPC-II с усовершенствованным АЛУ IBM 605. Эти модели, как правило, не относят к компьютерам первого поколения, потому что они были частично электромеханическими (только АЛУ было электронным) и не имели хранимой программы, управляясь с перфокарт. Тем не менее CPC сыграли очень важную роль. Они могли выполнять до 35 оп/сек и были изготовлены тиражом более 700 экземпляров. Более 20 машин были заказаны правительственными учреждениями и лабораториями, а также производителями самолетов. CPC сыграли важную роль в разработке ракеты Redstone, а кроме того, принесли немалую маркетинговую пользу. Заказчики стали воспринимать IBM как передового производителя уже не бухгалтерского, а инженерно-научного оборудования, а сама компания стала плавно входить в новый для себя бизнес. Серия IBM 6хх продержалась на рынке долго, в 1953 вышла модель 607, а в 1957 году IBM 608 Transistorized Electronic Calculator – одна из первых транзисторных машин. IBM 628 Magnetic Core Calculator имела магнитную память и стала самой продвинутой в линейке. Эти машины, в числе более 10 000, стали своеобразными мини-компьютерами 1950-х годов, принеся IBM колоссальный доход. Когда Harward Mk I был в процессе постройки, в 1943 году преподаватель Электротехнической школы Мура Пенсильванского университета Джон Мочли (John William Mauchly) и его студент Джон Эккерт параллельно строили знаменитый ENIAC по контракту с военными. По завершению работ они основали Eckert-Mauchly Computer Corporation (EMCC), планируя изготавливать и продавать компьютеры всем желающим. Дерзость двух инженеров была беспредельной – в те времена никто и подумать не мог о создании коммерческого компьютера: имеющиеся в мире машины можно было пересчитать по пальцам одной руки, ни одна компания не производила ничего подобного, ни один потребитель о них не слышал. Не ясно было вообще ничего – ни их грядущее назначение, ни возможная популярность, ни объемы рынка, даже то, какие вообще задачи, кроме расчетов артиллерийских таблиц, можно им поручить. Эккерт и Мочли взялись убедить клиентов, что им нужна абсолютно новая и безумно дорогая вещь, тогда как даже корпорация IBM толком не знала, зачем они построили SSEC. Более того, начинающие бизнесмены понятия не имели, какие технические проблемы им придется решать, сколько они будут строить машину и даже во сколько это обойдется им: сколько денег требовать с заказчика!Они решили начать с проторенной тропы – Бюро переписи населения и пообещали им машину за $300 000. Промах чуть не стал фатальным – легендарный UNIVAC I (Universal Automatic Computer) обошелся более чем в миллион. В результате EMCC оказалась на грани банкротства, осталось лишь продать ее. Три крупных компании могли претендовать на абсолютно новый рынок – NCR, IBM и Remington Rand, не отказалась лишь последняя. UNIVAC I был достроен и стал первым серийным гражданским компьютером общего назначения в мире. С 1951 по 1958 год было создано еще 46 экземпляров машины, они были установлены в правительственных учреждениях, частных корпорациях и в трех университетах США. Как компания Remington явила такую прозорливость? В конце 1940-х годов глава компании Джеймс Рэнд (James Rand, Sr., выдающийся бизнесмен и визионер, похлеще Стива Джобса) поставил цель одновременного создания компьютеров аж трех типов: для правительственных организаций (читай армии), научных исследований и бизнеса, которые заменили бы морально устаревшие табуляторы. IBM запоздала с выходом на новый рынок, вследствие ряда объективных и субъективных факторов. Являясь крупнейшей компанией на рынке табуляторов, она долгое время пыталась самостоятельно, без помощи государственных контрактов, создать ЭВМ, чтобы сохранить за собой эксклюзивные патенты, но даже такая крупная компания не могла взять на себя риск создания машины без гарантированного заказа на покупку (а Эккерт и Мочли рискнули). Перспективы рынка на тот момент были достаточно неопределенны, даже эксперты высказывали сомнение в будущем недостаточно надежных ламповых машин.Инженеры компании настойчиво стремились вызвать у администрации интерес к проходящей мимо компьютерной революции, заинтересовали Томаса Уотсона-младшего, вице-президента фирмы. Кроме того, на решение о покупке повлияли и антитрестовые законы. IBM и так была громадной, и антимонопольщики смотрели на нее, стиснув зубы, приобретение же еще пары компаний могло окончательно истощить их терпение. Уотсон-старший также не желал подрывать табуляторный бизнес, приносящий гарантированные миллионы уже сейчас, в отличие от компьютеров, которые неизбежно бы составили им конкуренцию, но возникли бы еще неизвестно когда. Рэнд же добился двух первых поставленных перед фирмой задач путем двух приобретений: EMCC в 1950 году, которая по его замыслу должна была создавать компьютеры для бизнеса, и ERA (знакомой нам по истории с Крэем) в 1951 году, которая должна была делать научные компьютеры. Кроме того, получив целый штат инженеров и пачку патентов, компания разработала и свою собственную модель: Remington Rand Model 409, выпустив ее в том же в 1951 году (программируемый калькулятор на перфокартах, размером с большой шкаф, аналогичный IBM 605). Торговая марка UNIVAC приобрела большую известность в 1950-х после того, как 4 ноября 1952 года, в ночь президентских выборов, канал CBC News использовал UNIVAC для раннего прогноза результатов. По данным опроса, лидировал Э. Стивенсон, но компьютерный анализ предсказал чистую победу Д. Эйзенхауэра. Не доверяя технике, журналисты обнародовали результаты уже после выборов, но марка UNIVAC осталась у многих в памяти. Более того, в массовом сознании термины univac и computer стали синонимами еще на 10 лет (совсем немного не хватило, чтобы мы называли современные компьютеры «униваками», как копировальные аппараты – ксероксами).
Конечно, первых UNIVAC на всех не хватило.И с середины 1950-х бизнес стал массово закупать и чисто научные компьютеры (например, в 1955 году General Electric приобрела IBM 702 для автоматизации работ с платежными ведомостями и другими документами на своем заводе в Скенектади, до этого же они стали первыми корпоративными клиентами UNIVAC, купив одну из первых машин для расчёта зарплаты), и сам стал заказывать разработку новых (например, Bank of America в 1959 году автоматизировал платежные процессы с использованием компьютера ERMA, созданного для них в Стэнфордском научно-исследовательском институте). В результате наступил компьютерный бум. Организовывались компьютерные курсы и факультеты, разрабатывались новые машины, издавались книги и выпускались тысячи специалистов с гарантией отличного трудоустройства. Буквально за 10 лет с момента запуска UNIVAC I в США с нуля появилась громадная отрасль разработки и производства ЭВМ.
