PDP-1

PDP-1
カリフォルニア州マウンテンビューのコンピュータ歴史博物館での PDP-1 展示
開発者デジタル・イクイップメント・コーポレーション
製品ファミリープログラムされたデータプロセッサ
タイプミニコンピュータ
リリース1959 （1959年）
導入価格12万ドル（2024年には1,294,384ドルに相当）
製造中止1969 （1969年）
出荷ユニット数53
メディアパンチテープ
オペレーティング·システムBBNタイムシェアリングシステム、スタンフォードタイムシェアリングシステム; [ 1 ] Spacewar!を含むほとんどのソフトウェアはオペレーティングシステムを使用していません
CPU@ 187 kHz
メモリ4Kワード（9.2 KB）の磁気コアメモリ
画面タイプ30 CRT
プラットフォームPDP 18ビット
重さ730 kg (1,600 ポンド)
前任者TX-0とTX-2
後継PDP-4

PDP -1 ( Programmed Data Processor-1 ) は、 Digital Equipment CorporationのPDPシリーズの最初のコンピュータであり、1959 年に初めて製造されました。マサチューセッツ工科大学、ボルト、ベラネック、ニューマンなどによるハッカー文化の創造において最も重要なコンピュータとして知られています。[ 2 ] PDP-1 は、最初のビデオゲームの 1 つである、スティーブ・ラッセルの1962 年のゲームSpacewar!の元のハードウェアです。[ 3 ]

説明

コンピュータ歴史博物館にあるPDP-1。Spacewar !の作者、スティーブ・ラッセル氏と。大きなキャビネットの中にプロセッサが収められています。メインコントロールパネルは机のすぐ上にあり、その上には紙テープリーダー（金属製）、さらにその上にはテレタイプモデルBRPE紙テープパンチの出力口（垂直スロット）があります。8本のファンフォールド紙テープを収納できる収納トレイが天板に取り付けられています。左側には、ソロバンエンジニアリング社が改造したIBMモデルBタイプライターがあり、右端にはタイプ30CRTディスプレイがあります。

PDP-1は18ビットワードサイズを使用し、標準メインメモリとして4096ワード（ビットサイズでは9,216 8ビットバイトに相当しますが、文字サイズでは12,288バイトに相当します。これは、システムが18ビットワードを3つの6ビット文字に分割するためです）を持ち、65,536ワードまで拡張可能です。磁気コアメモリのサイクルタイムは5.35マイクロ秒（クロック速度187キロヘルツにほぼ相当）です。その結果、ほとんどの算術命令は10.7マイクロ秒（1秒あたり93,458回の演算）かかります。これは、2つのメモリサイクルを使用するためです。1回目は命令のフェッチ、2回目はデータワードのフェッチまたは格納です。符号付き数は1の補数で表されます。PDP-1は、1996年のポケットオーガナイザーとほぼ同等の計算能力と、それより少し少ないメモリを備えています。[ 4 ]

システムビルディングブロックの端から見た図
システムビルディングブロック 1103 六角インバータカード
PDP-1 システム ビルディング ブロック #4106、1963 年頃、米国の 25 セント硬貨付き– トランジスタ 1 個 (黄色) が交換されていることに注目してください。

PDP-1は2,700個のトランジスタと3,000個のダイオードを使用している。[ 5 ] PDP-1は主にDEC 1000シリーズのシステムビルディングブロックで構成されており、定格スイッチング速度5MHzのマイクロアロイおよびマイクロアロイ拡散トランジスタ を使用している。システムビルディングブロックは複数の19インチラックにパッケージングされている。ラック自体は1つの大きなメインフレームケースにパッケージングされており、スイッチとライトを備えた六角形のコントロールパネルがメインフレームの一端のテーブルトップの高さに設置されている。コントロールパネルの上には、システムの標準入出力ソリューションであるパンチテープリーダーとライターがある。

PDP-1の重量は約730kg（1,600ポンド）である。[ 6 ]

歴史

PDP-1の設計は、MITリンカーン研究所で設計・構築された先駆的なTX-0およびTX-2コンピュータに基づいています。ベンジャミン・ガーリーがこのプロジェクトの主任エンジニアでした。[ 7 ] 1959年12月にイースタンジョイントコンピュータカンファレンスでプロトタイプを公開した後、DECは1960年11月に最初のPDP​​-1をボルト、ベラネック、ニューマン（BBN）に引き渡し、[ 8 ] [ 9 ] 1961年初頭に正式に受け入れられました。[ 10 ] 1961年9月、DECはPDP-1をMITに寄贈し、[ 11 ] MITではその先祖であるTX-0コンピュータの隣の部屋に置かれました。[ 12 ] TX-0は当時リンカーン研究所から無期限に貸与されていました。

このような背景から、PDP-1は急速にTX-0に取って代わり、芽生えつつあるハッカー文化の中で人気のマシンとなり、数多くのコンピューティング技術革新のプラットフォームとなりました。このリストには、最初期のビデオゲームの1つであるSpacewar! [ 3 ]、初のテキストエディタ、初のワードプロセッサ、初のインタラクティブデバッガ、最初期のタイムシェアリングシステム（BBNタイムシェアリングシステム）の1つ、そして最初期のコンピュータ音楽が含まれています。[ 13 ] ARPANET IMPソフトウェアは、BBNのPDP-1dコンピュータ上で改造アセンブラを 使用して作曲、編集、アセンブルされたことから、ARPANETの初期開発におけるPDP-1の役割が浮き彫りになりました。[ 14 ]

1984年に開催されたコンピュータ歴史博物館のTX-0同窓会で、ゴードン・ベルはDECの製品はTX -0の後継機であるTX-2から直接開発されたものだと述べた。TX-0は当時ベルが格安と考えていた約300万ドルで開発された。同じ会合でジャック・デニスは、ベン・ガーリーのPDP-1の設計はTX-0ディスプレイの開発に影響を受けたと述べた。 [ 15 ]

PDP-1は基本形態で12万ドル（ 2024年時点で1,262,673ドルに相当）で販売された。 [ 16 ] BBNのシステムはすぐにローレンス・リバモア・カナダ原子力庁（AECL）からの注文を受け、最終的に53台のPDP-1が1969年の生産終了までに納入された。[ 17 ] [ 18 ]これらのマシンはすべて1970年時点でもまだ現役で使用されており、そのうち数台は最終的に保存された。MITのものはボストンのコンピュータ博物館に寄贈され、そこからコンピュータ歴史博物館（CHM）に収蔵された。Spacewar !の後期バージョンは紙テープで録音されていたが、ケースに入ったままだった。 PDP-1 #44は1988年にカンザス州ウィチタの納屋で発見されました。どうやらこの地域の多くの航空会社の一つが以前所有していたようで、デジタル歴史コレクションのために救出され、最終的にCHMにたどり着きました。[ 19 ] AECLのコンピュータはサイエンスノースに送られましたが、後に廃棄されました。

PDP-1の発売は、コンピュータ設計の哲学に根本的な変化をもたらしました。それは、コンピュータサイクルの効率的な使用だけでなく、ユーザーとのインタラクションに重点を置いた最初の商用コンピュータでした。[ 20 ]

悪意のあるハッキングに関する最初の言及は、 MITの学生新聞「The Tech」に掲載された「電話ハッカー」であり、ハッカーがハーバード大学との回線を占拠し、PDP-1を設定して無料通話やウォーダイヤリングを行い、高額な電話料金を請求したとされている。[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]

周辺機器

PDP-1 タイプ 30 ポイントモード CRT ディスプレイおよびコンソール タイプライター。背景にプロセッサ フレームがあります。

PDP-1は、主要な記憶媒体としてファンフォールドパンチ紙テープを使用しています。 [ 16 ]パンチカードデッキは仕分けや並べ替えが可能ですが、紙テープは物理的に編集するのが面倒です。これがExpensive TypewriterやTECOといったテキスト編集プログラムの開発のきっかけとなりました。IBMの電気式タイプライター機構をベースとしたオンラインおよびオフラインプリンターを搭載していたため、1980年代の用語で「レター品質の印刷」と呼ばれる機能を実現し、おそらく世界初のワードプロセッサであるTJ-2の開発につながりました。

コンピュータライターとして知られるコンソール型タイプライターは、ソロバンエンジニアリング社から提供されました。これはIBMモデルB電動タイプライターの機構を改造したもので、キー入力を検知するスイッチとタイプバーを作動させるソレノイドが追加されています。翌年まで導入されなかった「ゴルフボール型」のIBM電動タイプライター機構ではなく、従来のタイプバー機構を採用しています。大文字と小文字の選択は、巨大なタイプバスケットを上下させることで行います。ソロバンには2色のインクリボン（赤と黒）が装備されており、インターフェースで色を選択できます。プログラムでは、ユーザー入力とマシンの応答を区別するために、一般的に色分けが用いられています。ソロバンの機構は信頼性が低く、特に大文字と小文字の切り替えやリボンの色の変更時に詰まりが発生しやすいという欠点があります。[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]

オフラインデバイスは、通常、PDP-1で使用されるFIO-DEC文字コードで動作するように特別に設計されたFridenフレキソライターです。コンソールタイプライターと同様に、これらはIBM電気タイプライターと機械的に同じタイピング機構を備えています。[ 27 ]しかし、フレキソライターは非常に信頼性が高く、長時間の無人印刷セッションによく使用されました。フレキソライターには、タイプライター機構と同期して動作する電気機械式の紙テープパンチとリーダーが搭載されています。タイピング速度は1秒あたり約10文字です。典型的なPDP-1の操作手順は、PDP-1の「高速」（1秒あたり60文字）テレタイプモデルBRPEパンチを使用してパンチされた紙テープにテキストを出力し、その後、オフライン印刷のためにテープをフレキソライターに手で持ち運ぶというものです。

後年、DECtapeドライブは、プログラムとデータのバックアップをより簡便にし、初期のタイムシェアリングを可能にするために、一部のPDP-1システムに追加されました。この後者の用途では通常、手動操作を必要とせずにプログラムとデータをコアメモリとの間でスワップするための二次記憶媒体が必要です。この用途において、DECtapeは信頼性、耐久性、速度の点で紙テープよりもはるかに優れています。初期のハードディスクは高価で、信頼性が低いことで有名でした。入手可能で動作している場合でも、主にスワップ速度を目的としており、永続的なファイルストレージには使用されていませんでした。

グラフィック表示

タイプ30精密CRTディスプレイは、1024×1024のアドレス指定可能な位置を毎秒20,000ポイントの速度で表示できる点描画表示装置です。[ 28 ]特別な「CRTに1点を表示」命令を使用して画像を構築しますが、画像は毎秒何度も更新する必要があります。[ 28 ]元々レーダー用に開発されたこのCRTは、直径16インチ（41cm）で、長残光P7蛍光体を使用しています。[ 29 ]タイプ30では、ライトペンを使用してディスプレイ上の点を選択できます。オプションで、文字ジェネレータと直線・曲線生成用のハードウェアが用意されています。[ 28 ]

コンピューターミュージック

MITのハッカーたちはPDP-1を使って、特殊なハードウェア、つまりプロセッサから直接制御される4つのフリップフロップ（オーディオ信号は単純なRCフィルタでフィルタリングされる）を使って4部合唱の音楽を演奏した。音楽はピーター・サムソンのハーモニー・コンパイラを使って用意された。これはバロック音楽の効率的なコーディングに特化した機能を備えた洗練されたテキストベースのプログラムである。バッハのフーガ、モーツァルトのアイネ・クライネ・ナハトムジーク全曲、ベートーベンの交響曲第9番を締めくくる歓喜の歌、クリスマスキャロル、そして数多くのポピュラーソングなど、数時間分の音楽が用意された。

現在の状況

PDP-1 コントロールパネル

PDP-1コンピュータは現在3台しか現存しておらず、そのすべてがコンピュータ歴史博物館（CHM）のコレクションに収蔵されています。1台はMITでかつて使用されていたプロトタイプで、他の2台はPDP-1Cの生産機です。後者の1台、シリアル番号55（最後に製造されたPDP-1）は動作可能な状態に修復され、展示されており、毎月2回の土曜日にデモが行われています。デモの内容は以下のとおりです。

  • ゲーム「Spacewar!」
  • スノーフレークなどのグラフィックデモ
  • 音楽を演奏する

PDP-1のソフトウェアシミュレーションはSIMHとMESSに存在し、MiSTerプロジェクトではFPGAによるハードウェア再現も存在し、ソフトウェアの紙テープのバイナリイメージはbitsavers.orgアーカイブに存在します。[ 30 ]

参照

注記

  1. ^ “Early Computers at Stanford” .スタンフォード大学. 2022年2月6日 [1997年8月15日]. 2023年3月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2024年7月6日閲覧。
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  30. ^ “Index of /bits/DEC/pdp1/papertapeImages” . 2022年1月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年3月16日閲覧– Bitsavers経由。
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