ACE (电子计算机)

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自动计算机ACEAutomatic Computing Engine)设计为一台早期的存储程序式电子计算机。 名称中使用“Engine”一词是为了向查尔斯·巴贝奇差分机Difference Engine)和分析机Analytical Engine)致敬。它是艾伦·图灵英国国家物理实验室(NPL)数学部的监督人约翰·沃默斯利(John Womersley)的邀请而设计的。

设计基础[编辑]

图灵关于ACE的技术设计《电子计算机计划》(Proposed Electronic Calculator)是基于他1936年的理论工作和二战期间的工程经验。

  1. 图灵在他1936年发表的论文《论可计算数》(On Computable Numbers[1] 中提出了通用图灵机的概念;
  2. 二战期间,图灵参与设计了Colossus电子计算机,成功破解了德军的密码系统。

实现[编辑]

1945年2月19日,图灵向英国国家物理实验室(NPL)执行委员会提交了一份详细文档,给出了存储程序式计算机的第一份完全可行性设计。但是,图灵已签署保密协议(Official Secrets Act),该协议的长期保密条款严格禁止他透露Colossus的细节,因此他无法详细阐述怎样去实现ACE这样的电子设备。与ACE相比,EDVAC受到更多的宣传。冯·诺伊曼知晓图灵的理论工作,在他著名的First Draft of a Report on the EDVAC(1945年6月30日)中描述了EDVAC的设计,但EDVAC被认为有着不完整的性质和一些过于简洁而缺乏来源的想法。[2]

图灵于1945年底完成了关于ACE的报告,给出了详细的逻辑电路框图,预计制造费用为11,200英镑。他认为速度和存储器容量是关键,因此提议使用高速存储器件和大容量存储器,存储器容量预计和早期麦金塔电脑差不多。与EDVAC不同的的是,ACE实现了子例程调用,而且使用微型计算指令(Abbreviated Computer Instructions),这是程序语言的一种早期形式。ACE的制造计划原定由曾在二战中负责建造Colossus的英国邮政研究局工程师汤米·佛劳斯Tommy Flowers)负责,但是因为他同样签署了保密协议,不能透露他在战时和战后的工作,所以无法负责ACE的制造。

图灵在NPL的同事不了解Colossus的成就,认为建造完整ACE的工程上太宏大。在图灵离开NPL后,威尔金森接手整个项目,建造了ACE的一个简化版本,也是第一台ACE的实现——Pilot ACE,于1950年5月10日运行了第一个程序。它比图灵先前设计的规模要小,使用了大约800个真空管存储器水银延迟线,它有12个延迟线,每个包含32条32位元的指令或数据,时钟频率为1MHz,这在当时的电子计算机中是最快的。

ACE的第二个实现是MOSAIC (Ministry of Supply Automatic Integrator and Computer),由艾伦·库姆斯(Allen Coombs)和威廉·钱德勒(William Chandler)为军方建造。他们曾和佛劳斯一起在位于多利士山en:Dollis Hill)的布莱切利园制造了十台Colossus,因此有丰富的工程经验。MOSAIC安装在电信科学研究院(TRE)即后来的皇家雷达研究院(RRE),1952年底或1953年初第一次运行,用来从雷达数据计算飞行器轨道,其技术细节仍是秘密。

Bendix CorporationG15计算机使用了ACE的原理,其工程设计由哈利·赫斯金(en:Harry Huskey)完成。他曾在1947年任职于NPL的ACE部门,并且之后参与了EDVAC的硬件设计。首台G15于1955年运行,是简单的单用户机器,有时被认为是第一台个人电脑

Pilot ACE的商业产品是英国电气的DEUCE,共卖出了31台。第一台DEUCE于1955年春天交付使用。

脚注[编辑]

  1. ^ Turing, A.M., On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem, Proceedings of the London Mathematical Society, 2, 1936年, 42: 230–65 (1937)  (and Turing, A.M., On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem: A correction, Proceedings of the London Mathematical Society, 2, 1937, 43: 544–6 )
  2. ^ Jonathan von Neumann and EDVAC,Philip Levis ,2004年11月:…due to the incomplete and terse nature of the report…

参考[编辑]

  • Carpenter, B. E.; Doran, R. W., A. M. Turing's ACE Report of 1946 and Other Papers, Cambridge: MIT Press, 1986 
  • Copeland, B. J. (编), Alan Turing's Automatic Computing Engine, Oxford: Oxford University Press, 2005, ISBN 0-19-856593-3 
  • Copeland, Jack, Colossus and the Rise of the Modern Computer, (编) Copeland, B. Jack, Colossus: The Secrets of Bletchley Park's Codebreaking Computers, Oxford: Oxford University Press, 108–110, 2006, ISBN 978-0-19-284055-4 
  • Lavington, Simon H., Early British Computers: The Story of Vintage Computers and The People Who Built Them, Manchester University Press, 1980年 
  • Wilkinson, J. H., Turing's Work at the National Physical Laboratory and the Construction of Pilot ACE, DEUCE and ACE, (编) Metropolis, N.; Howlett, J.; Rota, G.-C., A History of Computing in the Twentieth Century, New York: Academic Press, 1980 
  • Yates, David M., Turing's Legacy: A History of Computing at the National Physical Laboratory, 1945-1995, London: Science Museum, 1997 

外部链接[编辑]

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