Arvutiajastu algus

01.07.2021
Glen Beck ja Betty Snyder programmeerimas ENIAC arvutit. | U.S. Army Photo

Veebruaris 1946 tutvustati maailmale esmakordselt ENIACi, mis on lühend täispikast nimetusest Electronic Numerical Integrator and Computer. ENIAC oli esimene programmeeritav üldkasutatav digitaalne elektrooniline arvuti ning ta oli täielikult ühilduv Turingi arvutipõhimõtetega. Kuigi mingeid analooge oli juba ehitatud varemgi, olid need n-ö rauda keevitatud ehk kindla ülesande lahendamiseks mõeldud riistapuud.

Omas ajas oli ENIAC tõeline koloss. U-kujuliselt ruumi paigatutatuna oli ta kogupikkus 24 meetrit, ta võttis enda alla 167 ruutmeetrit pinda ning ta energiajanu oli muljetavaldav – 18 800 raadiolampi tarbisid 150 kW elektrienergiat. Naljahambad viskasid toona kildu, et kui Suur Aju sisse lülitati, tuhmusid tuled terves Philadelphia linnas!

Ka hind oli arvutil tolle aja kohta erakordselt kõrge – umbes 500 000 dollarit (kaasaegses vääringus ligi 7,5 miljonit dollarit). Kuigi arvutusjõudluselt jääks ENIAC alla isegi praegustele programmeeritavatele taskukalkulaatoritele, oli ta omas ajas siiski tuhandeid kordi võimsam kõigist toonastest elektromehhaanilistest arvutusseadmetest.

ENIACi väljatöötamist alustati juba Teise maailmasõja ajal peale Ühendriikide sõjaga liitumist. Tema sünnikoduks sai Moore School of Electrical Engineering Pennsylvania ülikoolis, mida toetas suurelt USA armee.

ENIACi esimesteks ülesanneteks saidki suurtükiväe kauglaske tulejuhtimistabelite arvutused. Enne seda olid „arvutiteks“ tavaliselt sajad naised, kuna töö polnud prestiižne ega hästi tasustav ja mehi vajati hoopis rinnetele. Projekti juhiks sai John W. Mauchly, kes sõlmis 1942. aasta juunis lepingu Ühendriikide armeega Project PX loomiseks.

Projekti arendusjuhiks sai noor elektroonikainsener J. Presper Eckert, Jr. Masin koosnes 42 teraspaneelile monteeritud üksusest, millest igaüks oli 2,7 meetrit kõrge ja 33 cm paks. Igal paneelil oli jahutuseks oma ventilaatorsüsteem, pluss lisaks suur jahutuspaneel laes. Nii paljude raadiolampidega süsteemile ennustasid insenerid erakordselt suurt tõrkepotentsiaali ja alguses oligi umbes kaks häiret päevas.

Lisaks 18 800 raadiolambile oli süsteemis 70 000 takistit, 10 000 kondensaatorit, 1500 releed, 6000 käsitsi juhitavat lülitit ning üle viie miljoni joodisekoha. Loomulikult polnud selline hoomamatu kogus raadiolampe eriti töökindel lahendus ja tavaline oli paari-kolme lambi läbipõlemine päevas. Nende leidmine ja asendamine võttis omajagu aega ja nii oligi arvuti umbes poole ajast töövõimetu. Suure töökindlusega lampe polnud aga enne 1948. aastat saada. Alles siis läks olukord veidi paremaks – üks läbipõlemine paari päeva kohta.

Omaette rekordi püstitas ENIAC aastal 1954, mil ta suutis tõrgeteta töötada 116 tundi ehk pea 5 ööpäeva.

Esimesed programmeerijad

ENIACil ei olnud püsimälu ja seega pidi naisoperaatorite tiim uute ülesannete programmeerimiseks kaablid ja lülitid ümber muutma. Andmeid sisestati IBMi kaardilugeja ja perfokaartide abil ning infot väljastati IBM 405 arvemasina abil. Alles aastal 1953 ehitas Burroughs Corporation 100sõnalise magnettuumadega mäluseadme, mis seejärel ENIACi külge ühendati. Kay McNulty, Betty Jennings, Betty Snyder, Marlyn Wescoff, Fran Bilas ja Ruth Lichterman olid selle tiimi  juhtideks ning neid võiks nimetada maailma esimesteks programmeerijateks. Töö oli keerukas ja ENIACi programmeerimine uut ülesannet täitma võttis päevi ning süsteemi debugimine isegi nädalaid.

Kümnekohaliste numbrite salvestamiseks vajas arvuti igaühe jaoks 36 raadiolampi ning masina 100 kHz töötakti juures kulus ühele tsüklile 200 ms ehk siis ta oli suuteline sooritama kümnekohaliste arvudega 5000 tsüklit sekundis. Kaasaegsete arvutite töötakt ületab juba 5 GHz ehk nad on toonasest maailma kiireimast arvutist üle 50 000 korra kiiremad!

Tööle asus ENIAC 1945. aasta detsembris ja esimene avalikkusele suunatud demonstratsioon toimus 15. veebruaril 1946. Kuna visuaalselt ei suutnud kaamerad arvuti raadiolampide tööd jäädvustada, installeeriti lampidele neoonlambid ja kaeti need pinksipallidest lõigatud katetega. Siit tekkis aastakümneteks seos arvutist kui vilkuvate tulukestega paneelidega riistapuust. Koos sellega sündis ka müüt arvutist kui superajust, mis lõi tee HAL 9000 ja Skynet filmimüütidele.

ENIAC arvutas mürsu trajektoori välja 20 sekundiga ehk siis 10 sekundit enne, kui see sihtmärki tabas. ENIACi arvutus võttis võrreldes „inimarvutite“ 20 tunnise tööga aega vaid 30 sekundit ja seega suutis ta asendada 2400 inimtöötajat. 1946. aasta novembris seisatati arvuti korralisteks hooldustöödeks ja tema operatiivmälu laiendamiseks ning ta koliti üle Aberdeen Proving Ground baasi Marylandis. Uues kohas käivitus arvuti 29. juulil 1947 ning seal töötas ta kuni oma surmani – 2. oktoobril 1955. aastal kell 11:45 lülitati masin välja ning ta läks lammutamisele. Ent tema paneele leiab paljudest maailma teadusmuuseumidest: University of Pennsylvania, Smithsonian, Science Museum in London ja paljudest teistestki kohtadest.

Reaalsesse sõjategevusse ENIAC ei jõudnudki. Tema esimene avalik demonstratsioon toimus mitu kuud peale Jaapani kapituleerumist, kuid tal oli suur osa esimese vesinikpommi loomisel. Kui USA vesinikupommi loomise töörühma kuulunud kuulus matemaatik ja arvutiteadlane John von Neumann arvutist kuulis, rakendati see kiirelt töösse. Nii jooksutatigi esimesed testid arvutisimulatsioonis ja iga testi sisend-väljundandmete maht ulatus kaugele üle miljoni perfokaardi iga testi kohta.

Uue lapsukese „isad“ Mauchly ja Eckert olid ennast ENIACiga ammendanud ja asutasid maailma esimese kommertsiaalsete elektronarvutite firma Eckert-Mauchly Computer Corporation (EMCC). Nende esimeseks arenduseks sai oluliselt täiuslikum arvuti EDVAC.  Peamiseks uudistooteks sai aga kuulus arvuti Univac, mis ennustas õigesti 1952. aasta USA presidendivalimiste tulemused.

Artikli märksõnad: 

Sarnased artiklid