Ferranti Orion - Ferranti Orion

El Orion era un ordenador central de gama media presentado por Ferranti en 1959 e instalado por primera vez en 1961. Ferranti posicionó a Orion como su oferta principal a principios de la década de 1960, complementando su Atlas de gama alta y sistemas más pequeños como Sirius y Argus. . El Orion se basó en un nuevo tipo de circuito lógico conocido como "Neuron" e incluía soporte multitarea incorporado, una de las primeras máquinas comerciales en hacerlo (el KDF9 es un contemporáneo).

El rendimiento del sistema fue mucho menor de lo esperado y Orion fue un desastre comercial, vendiendo solo unas once máquinas. El proyecto Orion 2 se inició rápidamente para abordar sus problemas y se vendieron cinco de ellos. Su fracaso fue la piedra angular de una larga serie de pérdidas para los laboratorios de Manchester y, con ello, la dirección de Ferranti se cansó de todo el mercado informático. La división se vendió a International Computers and Tabulators (ICT), que seleccionaron el canadiense Ferranti-Packard 6000 como su oferta de gama media, poniendo fin a las ventas adicionales del Orion 2.

Historia

Amplificadores magnéticos

Durante la década de 1950, los transistores eran dispositivos costosos y relativamente frágiles. Aunque tenían ventajas para los diseñadores de computadoras, a saber, menores requisitos de energía y su embalaje físico más pequeño, los tubos de vacío siguieron siendo el dispositivo lógico principal hasta principios de la década de 1960. Sin embargo, no faltó la experimentación con otros dispositivos de conmutación de estado sólido .

Uno de esos sistemas fue el amplificador magnético . Similar a la memoria de núcleo magnético , o "núcleos", los amplificadores magnéticos usaban pequeños toroides de ferrita como elemento de conmutación. Cuando la corriente pasa por el núcleo, se induce un campo magnético que alcanza un valor máximo en función del punto de saturación del material que se está utilizando. Este campo indujo una corriente en un circuito de lectura separado, creando una salida amplificada con una corriente conocida. A diferencia de la lógica digital basada en tubos o transistores, que utiliza voltajes definidos para representar valores, los amplificadores magnéticos basan sus valores lógicos en valores de corriente definidos.

Una ventaja de los amplificadores magnéticos es que están abiertos en el centro y se pueden pasar varias líneas de entrada a través de ellos. Esto facilita la implementación de cadenas de lógica "OR" mediante el enhebrado de un solo núcleo con todas las entradas que deben conectarse en OR. Esto se usó ampliamente en los "mejores dos de tres" circuitos que se usaron en sumadores binarios, lo que podría reducir considerablemente el recuento de componentes de la ALU . Esto se conocía como "lógica de las urnas" debido a la forma en que las entradas "votaban" sobre la salida. Otra forma de utilizar esta función era utilizar los mismos núcleos para diferentes tareas durante diferentes períodos del ciclo de la máquina, por ejemplo, para cargar memoria durante una parte y luego como parte de un sumador en otra. Cada uno de los núcleos podía usarse para tantas tareas como hubiera espacio para el cableado a través del centro.

A finales de la década de 1950, se introdujeron nuevas técnicas en la fabricación de transistores que provocaron una rápida caída de los precios mientras aumentaba la fiabilidad. A principios de la década de 1960, se abandonaron la mayoría de los esfuerzos de amplificación magnética. Pocas máquinas que utilizan los circuitos llegaron al mercado, siendo los ejemplos más conocidos el UNIVAC Solid State (1959), en su mayoría magnético, y el KDF9 (1964), en su mayoría transistorizado, eléctrico inglés .

Neurona

El Departamento de Computación de Ferranti en West Gorton , Manchester se estableció originalmente como un socio industrial del laboratorio de investigación informática pionero de la Universidad de Manchester , comercializando su Manchester Mark 1 y varios diseños posteriores. Durante la década de 1950, bajo la dirección de Brian Pollard, los laboratorios de Gorton también investigaron amplificadores magnéticos. Como la mayoría de los equipos, decidieron abandonarlos cuando mejoraron los transistores.

Un miembro del laboratorio, Ken Johnson, propuso un nuevo tipo de lógica basada en transistores que seguía las mismas convenciones que los amplificadores magnéticos, es decir, que la lógica binaria se basaba en corrientes conocidas en lugar de voltajes. Al igual que los amplificadores magnéticos, el diseño "Neuron" de Johnson podría usarse para controlar varias entradas diferentes. Mejor aún, el sistema a menudo requería solo un transistor por elemento lógico, mientras que la lógica convencional basada en voltaje requeriría dos o más. Aunque los transistores estaban bajando de precio, seguían siendo caros, por lo que una máquina basada en Neuron podría ofrecer un rendimiento similar a un precio mucho más bajo que una máquina basada en la lógica de transistores tradicional.

El equipo decidió probar el diseño de Neuron construyendo una pequeña máquina conocida como "Newt", abreviatura de "prueba de Neuron". Esta máquina tuvo tanto éxito que el laboratorio decidió ampliar el banco de pruebas a una computadora completa. El resultado fue el Sirius , que se anunció el 19 de mayo de 1959 con las afirmaciones de que era el ordenador más pequeño y con el precio más económico del mercado europeo. Siguieron varias ventas.

Orión 1

Con el éxito de Sirius, el equipo centró su atención en un diseño mucho más grande. Dado que muchos de los costos de un sistema informático completo son fijos (fuentes de alimentación, impresoras, etc.), una computadora más compleja con más circuitos internos tendría una mayor parte de su costo asociado con los circuitos mismos. Por esta razón, una máquina más grande hecha de neuronas tendría una mayor ventaja de precio sobre las ofertas transistorizadas. Pollard decidió que dicha máquina sería una fuerte contraparte del Atlas de gama alta y formaría la base de las ventas de Ferranti durante los próximos cinco años.

En busca de un cliente de lanzamiento, Ferranti firmó Prudential Assurance con la promesa de entregar la máquina en 1960. Sin embargo, estos planes fracasaron rápidamente. La Neuron demostró ser incapaz de adaptarse al tamaño físico más grande del Orion. Mantener estables los niveles de corriente durante los tramos de cable más largos fue extremadamente difícil, y los esfuerzos para solucionar los problemas dieron como resultado retrasos prolongados. El primer Orion finalmente se entregó, pero se retrasó más de un año y el costo unitario fue mayor de lo esperado, lo que limitó sus ventas. Entre 1962 y 1964, la División de Computación perdió 7,5 millones de dólares, en gran parte como resultado del Orion.

Orión 2

Durante la gestación de Orion, parecía que existía una posibilidad real de que el nuevo sistema no funcionara en absoluto. Los ingenieros de otros departamentos de Ferranti, en particular la antigua Lily Hill House en Bracknell , comenzaron a plantear cada vez más preocupaciones sobre el esfuerzo. Varios miembros de Bracknell se acercaron a Gordon Scarrott y trataron de convencerlo de que Orion debería desarrollarse utilizando un diseño convencional de transistores. Recomendaron utilizar los circuitos "Griblons" desarrollados por Maurice Gribble en la planta Wythenshawe de Ferranti , que habían utilizado para implementar con éxito su computadora Argus para el sistema de misiles Bristol Bloodhound . Sus esfuerzos fracasaron, recurrieron a Pollard para anular a Scarrott, lo que condujo a una serie de intercambios cada vez más enconados. Tras su último intento el 5 de noviembre de 1958, decidieron acudir directamente a Sebastián de Ferranti , pero este esfuerzo también fracasó.

Pollard renunció aproximadamente un mes después y Peter Hall asumió su cargo. Más tarde, Braunholtz expresó su frustración por no haberle escrito directamente, y el asunto permaneció varios años mientras Orión continuaba sufriendo retrasos. En septiembre de 1961, Prudential amenazaba con cancelar su pedido y, por casualidad, Braunholtz en ese momento envió un telegrama a Hall expresando sus continuas preocupaciones. Hall inmediatamente invitó a Braunholtz a hablar sobre sus ideas y, varios días después, el equipo de Bracknell estaba trabajando a fondo en lo que se convertiría en el Orion 2.

A fines de octubre, se completó el diseño básico y el equipo comenzó a buscar un diseño de lógica de transistor para usar en la implementación. Aunque Braunholtz había sugerido el uso de Griblons, el grupo Bracknell también invitó a un equipo de ingenieros de Ferranti Canadá para discutir sus recientes éxitos con su diseño "Gemini", que se utilizó en su sistema ReserVec . El 2 de noviembre, el equipo de Bracknell decidió adoptar el circuito Gemini para Orion 2.

Las piezas llegaron de muchas divisiones de Ferranti durante el año siguiente, y Peter Hunt encendió oficialmente la máquina el 7 de enero de 1963. El primer Orion 2 se entregó a Prudential el 1 de diciembre de 1964, funcionando aproximadamente a cinco veces la velocidad del Orion 1 Prudential compró una segunda máquina para la tramitación de pólizas de ramas industriales. Se vendió otro sistema a la Sociedad Sudafricana de Seguros de Vida Mutua en Ciudad del Cabo, donde se utilizó para actualizar las pólizas de seguro. Un cuarto fue vendido a Beecham Group para actualizar su sistema Orion 1. El prototipo original fue conservado por ICT y utilizado para el desarrollo de software por el equipo de Nebula Compiler.

En este punto, sin embargo, Ferranti ya estaba en camino de vender todas sus divisiones de informática empresarial a las TIC. Como parte de su proceso de diligencia debida , ICT estudió tanto el Orion 2 como el FP-6000. Los propios ingenieros de Ferranti concluyeron que "hay ciertas facetas del sistema que no nos gustan. Sin embargo, si comenzáramos a diseñar ahora una máquina en el mismo rango de precio / rendimiento que el FP6000, tendríamos en unos 18 meses un sistema eso no sería significativamente mejor, si es que algo mejor, que el FP6000 ". ICT eligió seguir adelante con el FP-6000 con modificaciones menores y lo utilizó como base para su serie ICT 1900 durante la década de 1960. Los contratos existentes para el Orion 2 se completaron y las ventas finalizaron.

Descripción

Aunque el Orion y el Orion 2 diferían significativamente en sus componentes internos, su interfaz de programación y periféricos externos eran casi idénticos.

La máquina Orion básica incluía 4096 palabras de 48 bits de memoria central lenta de 12 μs , que podía ampliarse a 16384 palabras. Cada palabra podría organizarse como ocho caracteres de 6 bits, un solo número binario de 48 bits o un solo número de punto flotante con una fracción de 40 bits y un exponente de 8 bits. El sistema incluía capacidades integradas para trabajar con libras esterlinas antes de la decimalización. La memoria central estaba respaldada por uno o dos tambores magnéticos con 16.000 palabras cada uno. Varias entradas / salidas fuera de línea incluyeron discos magnéticos , unidades de cinta , tarjetas perforadas , cintas perforadas e impresoras.

La mayor parte del conjunto de instrucciones de Orion utilizaba un formato de tres direcciones, con sesenta y cuatro acumuladores de 48 bits. Cada programa tenía su propio conjunto de acumuladores privados que eran los primeros 64 registros de su espacio de direcciones, que era un subconjunto contiguo reservado del almacén físico, definido por el contenido de un registro de reubicación de "datum". Las direcciones de los operandos eran relativas al datum y uno de los acumuladores podía modificarlas para indexar matrices y tareas similares. Una instrucción básica de tres direcciones tomó un mínimo de 64 μs, una de dos direcciones 48 μs y cualquier modificación de índice en las direcciones agregó 16 μs por dirección modificada. La multiplicación tomó de 156 a 172 μs y la división entre 564 y 1112 μs, aunque el tiempo promedio fue de 574 μs. El Orion 2, que tiene un almacén principal con un tiempo de ciclo mucho más corto, fue considerablemente más rápido.

Una característica clave del sistema Orion fue su soporte integrado para el tiempo compartido . Esto fue apoyado por una serie de interrupciones de entrada / salida (E / S), o lo que ellos denominaron "bloqueos". El sistema cambió automáticamente los programas durante el tiempo que pasó esperando el final de una operación de E / S. El Orion también admitió la memoria protegida en forma de "reservas" preestablecidas. Iniciar y detener programas, así como seleccionar nuevos para ejecutar cuando se completaba, era el deber del "Programa de Organización". Orion fue una de las primeras máquinas en admitir directamente el tiempo compartido en hardware a pesar del intenso interés de la industria; Otros sistemas de tiempo compartido de la misma época incluyen LEO III de 1961, PLATO a principios de 1961, CTSS más tarde ese año y los English Electric KDF9 y FP-6000 de 1964.

El Orion también se destaca por el uso de su propio lenguaje empresarial de alto nivel, NEBULA . Nebula se creó debido a la percepción de Ferranti de que el estándar COBOL de 1960 no era lo suficientemente potente para sus máquinas, especialmente porque COBOL se desarrolló en el contexto del procesamiento por lotes decimal orientado a caracteres , mientras que Orion era un sistema de multiprogramación binario orientado a palabras. NEBULA adaptó muchos de los conceptos básicos de COBOL, agregando otros nuevos. NEBULA también fue trasladada posteriormente al Atlas.

Referencias

Notas

Bibliografía

Otras lecturas