高速化のために

(前のページより続く)

目次

SSEC の速度

 メモリと演算の速度 紙テープ装置の速度 非同期式

高速化の工夫

 ＶＬＩＷ パイプライン 装置の読み込み同時アクセス 遅延書き込み

低速装置への配慮

 表引き装置 テープ装置への同時アクセス

終わりに

終わりに

IBM が SSEC を作る原因となった「ハーバード・マーク１」は、歯車計算機で非常に遅いものでした。

開発開始は 1939年。完成は1944年です。

「リレー回路で計算ができる」ことを、クロード・シャノンが修士論文として示したのは1937年。

この論文は重要性が認められ、翌年には IEEE の前身である AIEE が発行する学会誌に掲載されています。

さらに、この論文を元に、ベル研究所では1940年にリレー式計算機を完成しています。

パンチカードシステムを作っていたIBMも、この一連の流れは知っていたようです。

どうも、エイケンにマーク１をリレーで作ることを提案したようなのですが、エイケンは歯車式であることにこだわりました。

当時としては、リレー計算機はほとんど知られていない「未知のテクノロジー」で、エイケンには理解できなかったためです。

エイケンは、速度が上がる可能性よりも、確実に役立つ計算が出来ることの方を重視したのです。

エイケンが IBM の名前を出さずに「自分が発明した」と表明したのも、IBM との設計段階での行き違いが原因に思います。

IBM が主張するリレー式ではなく、歯車式で立派に完成してみせた、という自信の表明だったのでしょう。

実は、IBM は SSEC の前にもリレー式のプログラム可能な計算機を作成しています。

マーク１の完成した 1944年に軍に納入されているようなので、歯車計算機と同時期に、リレー式計算機も作っていたことになります。

こちらはマーク１ほど機能が多彩ではありませんが、20倍高速でした。１秒間に６回の乗算ができた、とされています。

このような機械で２進法で計算が可能なことを確認して、SSEC の設計に入ったのでしょう。

歯車式で動作するものを作り、リレー式で動作するものを作り、そしていよいよ真空管へ。

ちゃんと経験を積んでいるから、遅くなりそうな部分も理解していましたし、その遅さをカバーする仕組みを作り上げたのでしょう。

今回の話で VLIW やパイプラインと言った単語を使っているのは、現代から見て似た技術を出しただけの、遊び心です（笑）

本当は、物理的な動作が多い時代の機械設計者は、遅いことがわかっているから無駄なく動く方法を常に考えている。

非同期式でクロックもないし、当時としては「当然の方法として」これらを考えたのだと思います。現代技術を先取りしているというわけではない。

でも、時代を超えて、制約となる要件も変わっているのに同じような発想にたどり着く、ということが面白いと思います。

次回はプログラム方法の説明です。