IBM 7090

IBM 7151 7090用コンソール制御ユニット

IBM 7090は、初期のIBM 709真空管式メインフレームコンピュータのトランジスタ化第2世代であり、「大規模な科学技術アプリケーション」向けに設計されました。7090は、IBM 700/7000シリーズの科学コンピュータの4番目のモデルです。最初の7090は1959年12月に導入されました。[ 1 ] 1960年当時、典型的なシステムの販売価格は290万ドル（2024年の2,300万ドルに相当）で、月額6万3,500ドル（2024年の51万4,000ドルに相当）でレンタルされていました。

7090は36ビットのワード長を持ち、アドレス空間は32,768ワード（15ビットアドレス）である。[ 2 ] IBM 7030 （ストレッチ）プロジェクトのIBM 7302コアストレージコアメモリ技術を採用し、2.18μsの基本メモリサイクルで動作する。

処理速度が約100Kflop /sである7090は、[ 3 ] 709の6倍の速度で、レンタル料金は半額でした。[ 4 ]アップグレード版の7094は、7090の最大2倍の速度でした。7090と7094はどちらも1969年7月14日に販売が終了しましたが、システムはその後10年以上使用されていました。[ 5 ] [ 6 ] 1961年、IBM 7090は音声合成プログラムを使用して「デイジーベル」を歌ったことで有名になり、一種の文化的アイコンとなりました。[ 7 ]

開発と命名

システムソースコンピュータ博物館の IBM 7090 コンソール

709は前身の704よりも優れたマシンでしたが、トランジスタ回路が真空管回路に取って代わりつつあった時期に製造・販売されました。そのため、IBMは709のエンジニアリンググループをトランジスタ化された後継機の設計に再配置しました。このプロジェクトは709-T（トランジスタ化された）と呼ばれましたが、発音時の音から、すぐに7090（セブン・オー・ナインティ）という名称に変更されました。同様に、7070やその他の7000シリーズ機器などの関連マシンは、数字（digit）と数字（digit）の頭文字を組み合わせた名前（例：セブン・オー・セブンティ）で呼ばれることもありました。

IBM 7094

IBM 7094レジスタ
データレジスタ
S 質問 P 123... 1718192021... 35（ビット位置）
アキュムレータ 交流
S   乗数/商 MQ
0123... 1718192021... 35（ビット位置）
  センスインジケーター SI
インデックスレジスタ
3... 17（ビット位置）
  インデックスレジスタ1   XR1（XRA）
  インデックスレジスタ2   XR2（XRB）
  インデックスレジスタ3   XR3
  インデックスレジスタ4   XR4（XRC）
  インデックスレジスタ5   XR5
  インデックスレジスタ6   XR6
  インデックスレジスタ7   XR7
命令カウンタ
3... 17（ビット位置）
  命令カウンタ   IC
IBM 7151-2 7094用コンソール・コントロール・ユニット。上部の目立つボックスに追加のインデックス・レジスター表示が表示されている。上部中央の「Multiple Tag Mode」ランプに注目。

アップグレード版であるIBM 7094は、1962年9月に初めて導入された。以前のマシンの3つではなく、 7つのインデックスレジスタを備えている。7094 用の 7151-2 コンソール制御ユニットには、4つの新しいインデックスレジスタのライトが表示される独特のボックスが上部にある。 [ 8 ] 7094 では倍精度浮動小数点演算と追加命令が導入されたが、7090 との下位互換性が大部分維持されていた。7094 は709や7090よりも4つ多いインデックスレジスタを備えているが、電源投入時には複数 タグモードであり[ 9 ]、709および7090と互換性があり、7 つのインデックスレジスタモードに入って7つのインデックスレジスタすべてを使用するには、 Leave Multiple Tag Mode [ 9 ]命令が必要である。マルチタグモードでは、タグフィールドに複数のビットが設定されている場合、選択された2つまたは3つのインデックスレジスタの内容は、減算が行われる前に加算されるのではなく論理和演算されます。7つのインデックスレジスタモードでは、3ビットのタグフィールドがゼロでない場合、7つのインデックスレジスタのうち1つだけが選択されますが、プログラムは命令「Enter Multiple Tag Mode」[ 9 ] : 55 でマルチタグモードに戻り、 7090との互換性を回復できます。

1964年4月に最初の7094 IIが搭載されました。これは、クロックサイクルの高速化、デュアルメモリバンク、命令実行のオーバーラップの改善（パイプライン設計の初期の例）により、7094のほぼ2倍の速度を実現しました。[ 10 ]

IBM 7040/7044

1963 年、IBM はIBM 7040と 7044という 2 つの新しい低コストのマシンを発表しました。これらは 7090 をベースにした 36 ビット アーキテクチャを備えていますが、一部の命令が省略またはオプションになっており、入出力が簡素化されているため、 IBM 1400 シリーズのより新しく高性能な周辺機器を使用できます。

7094/7044 直結システム

7094/7044 ダイレクトカップルドシステム（DCS）は、IBMの顧客であるエアロスペース社によって、IBMのIBSYSテープオペレーティングシステムよりも優れたコスト効率とスケジュール柔軟性を求めて開発されました。DCSは、より安価なIBM 7044を使用して入出力（I/O）を処理し、7094で主に計算を実行しました。エアロスペース社はIBSYSの拡張版であるダイレクトカップルオペレーティングシステムを開発し、他のIBM顧客と共有しました。IBMは後にDCSを製品として発表しました。[ 11 ] [ 12 ]

トランジスタと回路

7090は50,000個以上のゲルマニウム合金接合トランジスタと（より高速な）ゲルマニウム拡散接合[ 13 ]ドリフトトランジスタを使用していました。[ 14 ]

7090は、電流モードロジックを使用した標準モジュラーシステム（SMS）カードを使用していました[ 15 ]一部は拡散接合ドリフトトランジスタを使用していました[ 13 ] 。

命令とデータの形式

基本的な命令フォーマットはIBM 709と同じでした。

  • 3ビットのオペコード（プレフィックス）、15ビットのデクリメント（D）、3ビットのタグ（T）、および15ビットのアドレス（Y）
  • 12ビットのオペコード、2ビットのフラグ（F）、4つの未使用ビット、3ビットのタグ（T）、および15ビットのアドレス（Y）
  • 上記のバリエーションで、ビット12～17の割り当てが異なる場合、またはビット18～35の割り当てが異なる場合

オペコードのドキュメントでは、符号付き8進数が使用されていました。フラグフィールドは、間接アドレッシングを使用するかどうかを示しました。デクリメントフィールドには、多くの場合、演算結果を変更するための即値オペランドが含まれていたり、命令の種類をさらに定義するために使用されました。タグフィールドは、演算対象となるインデックスレジスタを記述したり、後述するように使用したりしました。Yフィールドには、アドレス、即値オペランド、またはオペコード修飾子が含まれていました。タグフィールドがインデックス指定を示す命令の場合、演算は

T=0
Yを使用する
7090
選択されたインデックスレジスタの論理和をとり、Yから減算する
7094 マルチタグモード (電源投入時のデフォルト)
7090と同じ
7094 7インデックスレジスタモード
Yからインデックスレジスタを引く

Fフィールドがない場合、またはFがすべて1でない場合、上記は実効アドレスです。それ以外の場合は間接実効アドレスです。つまり、その位置にあるワードをフェッチし、TフィールドとYフィールドを上記と同様に扱います。

データ形式は

  • 固定小数点数はバイナリ符号/絶対値形式で保存されました。
  • 単精度浮動小数点数には絶対値符号、8ビットの128を超える指数、および27ビットの絶対値がありました（数値は、後にSystem/360で導入された16進形式ではなく、2進形式でした）。
  • 7094で導入された倍精度浮動小数点数は、絶対値符号、8ビットの128ビット超過指数、そして54ビットの絶対値を持ちます。倍精度数はメモリ内に連続する偶数・奇数ワードのペアとして格納され、オペランドとして使用される場合、2番目のワードの符号と指数は無視されます。
  • 英数字は 6 ビットのBCDで、1 ワードに 6 文字が詰め込まれています。

ドキュメント作成とプログラミングでは8 進表記法が使用されました。コンソールの表示ライトとスイッチは 3 ビット フィールドにグループ化され、8 進数との間で簡単に変換できるようになりました。

入力/出力

1961年、NASAエイムズ研究センターに展示されたIBM 7090。エイムズ研究センター所長とIBM社員数名が並んでいる。右側にはIBM 7151コンソール制御ユニットがあり、その後ろには2台のIBM 729磁気テープドライブが配置されている。右側の男性と女性の前にはIBM 711カードリーダーが配置されている。

7090 シリーズは、入出力にデータ チャネル アーキテクチャを採用しており、これは現代の直接メモリ アクセスI/O の先駆けです。最大 8 つのデータ チャネルを接続でき、各チャネルに最大 10 台のIBM 729テープ ドライブを接続できます。データ チャネルには、コマンドと呼ばれる非常に限定された独自の操作セットがあります。これらは、テープ (後にディスク) ストレージのほか、カード ユニットやプリンターで使用され、当時としては高性能でした。ただし、印刷やパンチ カードのI/O には、704 で導入されたのと同じ改造ユニット レコード装置を使用していたため、速度が遅かったです。より安価なIBM 1401コンピューターを使用してカードを磁気テープに読み取り、 7090/94 に転送することが一般的になりました。出力はテープに書き込まれ、1401 に転送されて、はるかに高速な周辺機器、特にIBM 1403ライン プリンター を使用して印刷またはカード パンチが行われました。

その後、IBMは7094/7044直結システムを導入しました。7044は、高速な1400シリーズ周辺機器と1301または1302ディスクファイル間のスプール処理を行い、データチャネル間通信を7094のスプールデータへのインターフェースとして使用しました。7094は主に計算処理を実行しました。7090/7040 DCSも存在します。

ソフトウェア

7090と7094は当時としては非常に成功を収め、IBMから幅広いソフトウェアが提供されていました。さらに、ユーザー組織SHARE内には非常に活発なユーザーコミュニティがありました。

IBSYS は、 FORTRAN、COBOL、SORT/MERGE、MAP アセンブラーなど 、多数のサブシステムおよび言語サポート オプションを備えた「高耐久性」の製品オペレーティング システムです。

FMS（Fortran Monitor System）は、バッチFORTRANおよびアセンブラプログラミング向けに最適化された、より軽量ながらも非常に効果的なシステムでした。付属のアセンブラFAP（FORTRAN Assembly Program ）はMAPほど完成度は高くありませんでしたが、当時としては優れた機能を提供していました。FMSには、ジョン・バッカスとそのチームが704向けに作成したFORTRANコンパイラを大幅に改良した派生版も組み込まれていました。

注目すべきアプリケーション

マーキュリー計画中の NASA におけるデュアル 7090 。

メディアで

競合他社

IBM 7090は商業的に成功したにもかかわらず、市場で競争に直面しました。当時の著名な競合製品には、アルファベット順に以下のものがあります。

参照

参考文献

  1. ^ IBMは7090データ処理システムで「最初の7090は1959年12月に導入された」と述べている。
  2. ^ Hayes, John.P. (1978).コンピュータアーキテクチャと組織. p. 33. ISBN 0-07-027363-4。
  3. ^ Bailey, David (nd). 「将来のハイエンドコンピューターの性能」 ResearchGate . p. 4. 2022年4月16日閲覧。
  4. ^ Pugh, Emerson W.; Johnson, Lyle R.; Palmer, John H. (1991). IBM 360および初期の370システム. MIT Press. p.  36. ISBN 0-262-16123-0。
  5. ^ 「7090データ処理システム」 IBM.nd. 2022年4月16日閲覧。
  6. ^ 「7094データ処理システム」 IBM.nd. 2022年4月16日閲覧。
  7. ^ "「数学からの音楽」LPはIBM 7090コンピュータを使用して作成されました。コンピューティングの歴史センター。2025年8月26日閲覧。
  8. ^ 「IBM 7094」。
  9. ^ a b c IBM 7094 動作原理(PDF) . IBM. 1966年10月21日. A22-6703-4.
  10. ^ IBM 7094 モデル II データ処理システム(PDF) . IBM. A22-6760.
  11. ^ Patrick, Robert L.; Van Vranken, Richard K. (2009年2月). 「IBM 7090の直結型」 . ソフトウェア保存グループ,コンピュータ歴史博物館.
  12. ^ EC Smith (1963年9月～12月). 「直接結合型マルチプロセッシングシステム」. IBM Systems Journal . 2 (3): 218– 229. doi : 10.1147/sj.23.0218 .
  13. ^ a b SMS DBZV: 双方向AND、タイプB
  14. ^ 7090データ処理システム
  15. ^ SMS AA: 双方向AND（現在のモード）
  16. ^ Singh, Jai P.; Morgan, Robert P. (1971年10月).教育用コンピュータ利用とコンピュータ通信(PDF) (報告書). セントルイス, ミズーリ州: ワシントン大学. p. 13. アメリカ航空宇宙局 (NASA) 助成金番号 Y/NGL-26-008-054 . 2022年3月8日閲覧.タイムシェアリング分野における初期の開発の多くは、大学のキャンパスで行われました。8注目すべき例としては、MITのCTSS (互換タイムシェアリングシステム) が挙げられます。これは、世界初の汎用タイムシェアリングシステムでした…
  17. ^ 「IBM 7094 CTSS (RPQ) 向けハードウェア変更」マサチューセッツ工科大学nd . 2022年3月29日閲覧。
  18. ^ IBM 7094とCTSSまた、多くのオリジナルのCTSS文書へのリンクも含まれています
  19. ^ Crisman, PA, 編 (1969年12月31日). 「互換性のあるタイムシェアリングシステム、プログラマーズガイド」(PDF) . MIT計算センター. 2022年3月10日閲覧。
  20. ^ 「オマッジオ オール」 .
  21. ^ライリー、クリストファー、キャンベル、ダラス（2012年10月23日）。 「ボイジャー計画を可能にした数学」BBCニュース。
  22. ^モートン、ピーター（1989年）『砂漠を越えた火災：ウーメラと英豪共同プロジェクト1946-1980』キャンベラ：オーストラリア政府出版局。ISBN 0644475005。
  23. ^モートン、ピーター (1989). 『砂漠を越える火災：ウーメラと英豪共同プロジェクト 1946-1980』（PDFデジタル化 2017年） . キャンベラ: AGPS Press. ISBN 0-6481804-0-9。
  24. ^ 「数学から生まれた音楽」 .コンピューティング史センター. 2025年8月26日閲覧。
  25. ^ Shanks, D. ; Wrench Jr., JW (1962). 「 πの10万桁までの計算」.計算数学. 16 (77). アメリカ数学会: 76–99 . doi : 10.2307/2003813 . JSTOR 2003813 . 。
  26. ^ Mercer, RJ (1964). Trace. 航空宇宙軌道決定プログラム. 国防技術情報センター.
  27. ^ Mathews, T. Jay (1965年11月3日). 「Operation Match」 . The Harvard Crimson . 2020年7月22日閲覧。
  28. ^ Roger N. Shepard (1964年12月). 「相対音感の判断における循環性」(PDF) . Journal of the Acoustical Society of America . 36 (12): 2346–53 . Bibcode : 1964ASAJ...36.2346S . doi : 10.1121/1.1919362 .

さらに読む

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