Autonetics Recomp – przenośny komputer z 1958 roku

W poprzednim wpisie mieliśmy możliwość spojrzenia na komputer D17-B, jaki został zaprojektowany i zamontowany w rakiecie balistycznej LGM-30 Minuteman. Jak wspomniałem, komputer ten nie miał zastosowania cywilnego, a jego jedynym zadaniem było sprawdzenie podzespołów rakiety przed jej odpaleniem, jej właściwe naprowadzenie na cel i… tyle. Bardzo spodobało mi się stwierdzenie umieszczone w jednym z komentarzy, że w zasadzie był to komputer jednorazowy.

Firma Autonetics powołana do życia przez znaną firmę lotniczą North American Aviation miała także zajmować się wykonywaniem rozmaitych obliczeń na potrzeby projektów, nad jakimi pracowało North American Aviation. Były to obliczenia związane z aerodynamiką, pracą układów sterowania samolotem i wielu, wielu innych zagadnień, z którymi borykają się konstruktorzy lotniczy.

W Autonetics ktoś pomyślał, że może warto na obok komputera D17-B stworzyć normalny, cywilny komputer, który mógłby pomóc we wszelkich zadaniach obliczeniowych, jakie prowadzono w Autonetics. Ponieważ prace nad tymi maszynami przebiegały w zasadzie równolegle i najprawdopodobniej prowadzone były przez jeden zespół, komputer D17-B i jego cywilny brat bliźniak mają całą masę wspólnych cech i rozwiązań, choć maszyny te były różne, co wynikało choćby z zadań, jakie miały realizować.

Choć D17-B i jego cywilny brat bliźniak miały wiele wspólnych rozwiązań, różniły się głównie procesorem. Komputery w tym okresie nie posiadały jednolitych procesorów, tylko szereg układów logicznych zaprojektowanych pod konkretne obliczenia. Procesor D17-B zaprojektowano pod kątem wykonywania obliczeń niezbędnych w nawigacji, natomiast jego cywilna wersja została zaprojektowana pod kątem wykonywania obliczeń matematycznych.

Jednak ktoś w Autonetcis znowu postanowił spojrzeć dość daleko w przyszłość i stwierdził, że skoro D17-B jest niewielkim komputerem, jego cywilny odpowiednik powinien być komputerem… przenośnym.

Komputery lat pięćdziesiątych

Komputery pod koniec lat pięćdziesiątych i na początku lat sześćdziesiątych były maszynami naprawdę ogromnymi z olbrzymim apetytem na energię elektryczną (od 100 do 200 kW) i z całą pewnością nie miały nic wspólnego z kwestią przenoszenia i mobilności. Wymagały nie tylko solidnego zasilania, ale specjalnie klimatyzowanych pomieszczeń, które pomieściłyby je wraz ze wszystkimi dodatkami niezbędnymi do pracy oraz mogły zapewnić im optymalne warunki pracy. Dla przykładu, IBM 709 potrzebował około 150-200 kW do swojej pracy, a klimatyzacja pomieszczenia, w którym się mieścił, konsumowało około 100-150 kW. Każdy element zewnętrzny takiego komputera, taki jak czytnik taśm magnetycznych, urządzenia do wprowadzania danych oraz ich odczytu, były także słusznych rozmiarów. Nic więc dziwnego, że ówczesne komputery były zdecydowanie stacjonarne. Nikt nie zawracał sobie głowy, by je tak konstruować, aby łatwo je można było gdzieś przetransportować. Przewiezienie takiego komputera jak IBM 7090 wymagało ciężarówki oraz kilkanaście godzin na jego demontaż i ponowny montaż w nowym miejscu. W ówczesnym świecie komputerów pomysł na komputer przenośny był… bardzo szalony.

Założenia co do cywilnego komputera Autonetics były dość śmiałe. Miał cechować się małym apetytem na energię elektryczną, miał być łatwy w transporcie, tak aby jego przeniesienie nie wymagało więcej niż dwóch osób, miał oferować przyzwoitą moc obliczeniową, zbliżoną do tej, jakie oferowały tradycyjne maszyny cyfrowe oraz co najważniejsze, miał nie wymagać klimatyzowanego pomieszczenia. Jego „mobilność” miała zapewniać mu możliwość pracy w niemal każdych warunkach tylko pod tym warunkiem, że zostanie zapewniona mu energia elektryczna. Warunkiem dodatkowym było założenie, że komputer będzie mógł być zasilany z przenośnego generatora prądu. Krótko mówiąc, ktoś wpadł na pomysł, by stworzyć laptopa.

Autonetics Recomp I

Jako baza dla przyszłej konstrukcji, posłużył komputer D17-B. Stwierdzono, że jest on niewielkich rozmiarów, dysponuje przyzwoitymi parametrami pracy oraz niskim zapotrzebowaniem na prąd. Podczas konstruowania komputera założono, że należy też minimalizować ilość zewnętrznych elementów niezbędnych do pracy komputera.

Dlatego też w nowym komputerze użyto pamięci masowej w postaci twardego dysku umieszczonego wewnątrz komputera. Zupełnie tak samo, jak w D17-B. Było to rozwiązanie dużo droższe niż popularne wówczas pamięci masowe w postaci taśm magnetycznych lub taśm perforowanych, jednak dużo bardziej mobilne.

Jeśli ktoś z was powie: „Chwileczkę, ale skoro Autonetics działało na potrzeby wojska, czemu nagle spojrzało na rynek cywilny ?”

Będzie to bardzo słuszne pytanie, gdyż pierwsza wersja komputera przenośnego Autonetics, została właśnie przeznaczona na potrzeby wojska. Komputer mógł być uruchomiony w warunkach polowych i zasilany z przenośnego, spalinowego generatora prądu. Nie można go było sklasyfikować jako komputera naukowego, gdyż miał daleko mniejszą moc obliczeniową niż maszyny mainframe, jakie produkował wówczas np. IBM, jednak jego możliwości były wystarczające do zadań, jakie miał realizować w terenie.

Nowy komputer Autonetics Recomp I pojawił się na rynku w styczniu 1958 roku i był pierwszym, tranzystorowym, przenośnym komputerem przeznaczonym na rynek cywilny. Jak donosił magazyn Digital Computer Newsletter ze stycznia 1958 roku.

Autonetics, oddział North American Aviation, Inc., wprowadził na rynek komercyjny całkowicie tranzystorowy, przenośny, uniwersalny komputer cyfrowy o nazwie Recomp I. Zachował on podstawowe cechy komputera wojskowego na jakim bazuje jego konstrukcja, jednak wprowadzono w nim szereg istotnych zmian. Jest to komputer szeregowy, pojedynczego adresowania. Ma 18 instrukcji arytmetycznych, 21 instrukcji logicznych i przesyłania oraz 9 instrukcji odczytu i zapisu. Pojemność pamięci magnetycznej wynosi 4096 słów. Każde słowo może zawierać 2 instrukcje lub 40 bitów binarnych, w tym znak. Średni czas dostępu do pamięci głównej wynosi 8,7 milisekundy. Czasy operacji, z wyłączeniem czasu dostępu: 52 milisekundy dla dodawania-odejmowania, 10.4 milisekundy dla dzielenia wielokrotnego i 0,78 milisekundy dla kontroli transferu. Wejście do komputera zapewnia panel sterowania, elektryczna maszyna do pisania lub czytnik taśm perforowanych, którego prędkość wynosi 400 znaków na sekundę. Dane wynikowe mogą być prezentowanie w formie wizualnego ekranu dziesiętnego na panelu sterowania lub zapisane na taśmie papierowej typu teletype. Koszt podstawowego komputera wynosi 70 500 USD.

Konstruktorom z firmy Autonetics w zupełności udało się zrealizować założenia dotyczące stworzenia przenośnego komputera. Komputer mieścił się w metalowej skrzyni nieco większej niż dwie, duże walizki. Do zasilania wymagał prądu o napięciu 115 V o mocy 500 W i zgodnie z założeniami, nie wymagał pomieszczenia klimatyzowanego i ważył zaledwie 200 lbs. (około 100 kg). Wewnątrz metalowej skrzyni, umieszczono płytki z układami logicznymi oraz układami niezbędnymi do pracy komputera, oraz twardy dysk (dysk bębnowy), z wieloma głowicami. Dzięki swoim niewielkim rozmiarom i wadze komputer mógł być przeniesiony przez dwie osoby i dość szybko przygotowany do pracy w dowolnym miejscu.

Autonetics Recomp mógł współpracować z urządzeniami zewnętrznymi, takimi jak czytniki taśm magnetycznych, czytniki taśm perforowanych, ale dzięki zastosowaniu wewnętrznej pamięci masowej, do podstawowej pracy potrzebował tylko urządzenia służącego do wprowadzania i odczyty danych.

W swojej broszurze reklamowej, Autonetcis chwaliło nową maszynę niepodważalnym wówczas argumentami.

Recomp jest maszyną mogącą pomóc rozwiązać problemy każdego i w dowolnym miejscu. Nieważne czy pracujesz przy projektowaniu autostrady, przy wydobyciu ropy naftowej albo wykonujesz prace związane z pomiarami terenu. Gdziekolwiek pojawi się problem — w terenie, w biurze lub w laboratorium, Recomp może go szybko rozwiązać, gdyż możesz go wszędzie przenieść. Ma nie tylko niewielką wagę i rozmiary, ale dysponuje mocą obliczeniową charakterystyczną dla maszyn Mainframe.

Recomp podkreślał, że uruchomienie komputera i wykonanie obliczeń powinna zająć nie więcej niż 5 minut, podczas gdy klasyczne maszyny cyfrowe potrzebowałyby około 40 godzin na przeniesienie, ponowne uruchomienie i wykonanie wszelkich obliczeń.

Nie powiem nic nowego, twierdząc, że sam komputer nie rozwiąże zadań, jakie stoją przed jego operatorem. Ważne jest oprogramowanie. Autonetics Recomp posiadał oprogramowanie skierowane do konkretnych grup zawodowych i było to oprogramowanie rozwiązujące dość konkretne zadania. Tak więc Recomp posiadał oprogramowanie do wykonywania obliczeń bankowych i finansowych, analizy ruchu ulicznego i symulacji, programy wykonujące i wspomagając obliczenia podczas projektowania dróg, oraz oprogramowanie związane z melioracją wodną.

Operator Autonetic Recomp mógł liczyć na ośmiogodzinny kurs obsługi komputera, zawierający także aspekty związane z jego podłączaniem, transportem i konserwacją. Przeglądając materiały firmy Autonetics odnoszę wrażenie, że głównym odbiorcą Recompa miały być firmy związane z branżą budowlaną.

Autonetics Recomp oprócz swojej mobilności, cechował się niezwykle prostą i przemyślaną konstrukcją. Sama konstrukcja komputera była tak zaprojektowana, by zapewnić bardzo łatwy dostęp do wszystkich jego wewnętrznych elementów. Ponieważ przewidywano, że komputer może pracować w rozmaitych, nie zawsze idealnych warunkach (jak to komputer przenośny), osoba go obsługująca musiała mieć możliwość jego szybkiego wyczyszczenia. Aby zapewnić łatwy dostęp do wnętrza, komputer można było otworzyć jak książkę.

Ówczesne układy i elementy były dość awaryjne. Już w poprzednim wpisie sygnalizowałem, jakim problemem było zapewnienie odpowiedniej jakości tranzystorów dla komputera D17-B. Komputery cywilne, do jakich zaliczano Recomp, nie posiadały układów tak wysokiej jakości, jak te, które znalazły się wewnątrz D17-B. Stąd też operator Recompa, często musiał dokonywać czynności serwisowych.

Autonetics postanowiło maksymalnie uprościć proces wymiany uszkodzonych lub zepsutych układów. Komputer zbudowany był z kart jednego formatu, zawierających układy elektroniczne. Odpowiednio oznaczone grupy kart realizowały odpowiednie zadania związane z pracą komputera. Dzięki takiemu rozwiązaniu odnalezienie i wymiana niesprawnego elementu była dość łatwa nawet dla osób nieznających szczegółowo rozwiązań konstrukcyjnych komputera. Czynności serwisowe mógł realizować zazwyczaj operator komputera, a w bardziej skomplikowanych sytuacjach, jeden z serwisów na terenie USA.

Autonetics Recomp II

W 1958 roku Autonetics rozpoczął sprzedaż zmodernizowanej wersji komputera, oznaczonej jako Recomp II. W stosunku do swojego poprzednika, różnił się nieco rozkazami.

Recomp II sprzedawany był jako zestaw składający się z jednostki centralnej, czytnika taśm perforowanych, urządzenia do zapisu na papierowych taśmach perforowanych, elektrycznej maszyny do pisania i konsoli z klawiaturą numeryczną.

Poszczególne rozkazy oraz dane można było wprowadzać, podobnie jak w Recomp I, za pomocą nośników takich jak taśmy papierowe, taśmy magnetyczne, lub ręcznie, z konsoli kontrolnej. Sama konsola dziś może wydawać się szalenie skomplikowanym urządzeniem.

Autonetics Recomp III

W 1960 roku pojawia się Recomp III, ostatnia maszyna tej linii, która mogła korzystać z 49 rozkazów i operować na 8000 instrukcji. Recomp III miał też możliwość współpracy z jednostką dokonującą obliczeń zmiennoprzecinkowych, dzięki czemu ilość rozkazów zwiększała się do 59, a czas niezbędny do wykonania obliczeń zmiennoprzecinkowych był taki, jak w zaawansowanych maszynach obliczeniowych mainframe. Do obsługi modułu z jednostką zmiennoprzecinkową potrzebny był specjalny program, który należało uruchomić przed właściwym programem obliczeniowym, z jakiego chciał skorzystać operator.

Recomp III oprócz swojej mobilnej wersji, produkowany był w formie stolika, gotowego do użycia w pomieszczeniach biurowych. 

Nowością były dwa tryby pracy dysku twardego:

  1. Main memory - w którym dysk mógł przechować 4080 słów 40-bitowych. Czas dostępu do danych 9.3 milisekund.
  2. High-Speed - w którym dane były zapisane na dwóch specjalnych pętlach (sektorach) dysku, o czasie dostępu 1.8 milisekund.

Maszyna mogła być także dopasowana pod konkretne zadania przez firmę Autonetics, co wiązało się z koniecznością dokonania zmian w procesorze maszyny. Nie udało mi się znaleźć więcej informacji na ten temat, jednak producent sygnalizował taką możliwość.

Spoglądając dziś na komputery Recomp nie trudno zauważyć wiele podobieństw do współczesnych komputerów stacjonarnych. Na uznanie zasługuje konstrukcja samego komputera, niesamowicie elegancka i funkcjonalna jak na ówczesne mu czasy. Choć zgodnie z dzisiejszymi standardami, maszyny serii Recomp byłyby olbrzymie i absolutnie niewygodne, pod koniec lat pięćdziesiątych waga 100 kg oznaczała komputer przenośny.