UNIVAC I

A UNIVAC I en la Oficina del Censo de los Estados Unidos en 1951

UNIVAC La consola del operador

UNIVAC I en Franklin Life Insurance Company

La UNIVAC I (Computadora automática universal I) fue el primer diseño de computadora digital electrónica de propósito general para aplicaciones comerciales producido en los Estados Unidos. Fue diseñado principalmente por J. Presper Eckert y John Mauchly, los inventores del ENIAC. El trabajo de diseño lo inició su empresa, Eckert-Mauchly Computer Corporation (EMCC), y se completó después de que la empresa fuera adquirida por Remington Rand (que luego se convirtió en parte de Sperry, ahora Unisys). En los años anteriores a la aparición de los modelos sucesores de la UNIVAC I, la máquina se conocía simplemente como "la UNIVAC".

El primer Univac fue aceptado por la Oficina del Censo de los Estados Unidos el 31 de marzo de 1951 y se inauguró el 14 de junio de ese año. CBS utilizó la quinta máquina (construida para la Comisión de Energía Atómica de EE. UU.) para predecir el resultado de las elecciones presidenciales de 1952. Con una muestra de tan solo el 5,5% de la participación electoral, predijo un derrumbe de Eisenhower.

Historia

Posicionamiento en el mercado

Los empleados de Remington Rand, Harold E. Sweeney (izquierda) y J. Presper Eckert (centro) demuestran la UNIVAC de la Oficina del Censo para el reportero de CBS Walter Cronkite (derecha).

UNIVAC El cierre de la consola del operador

La UNIVAC I fue la primera computadora estadounidense diseñada al principio para uso comercial y administrativo con una ejecución rápida de operaciones aritméticas y de transporte de datos relativamente simples, a diferencia de los cálculos numéricos complejos que requieren las computadoras científicas. Como tal, UNIVAC compitió directamente contra las máquinas de tarjetas perforadas, aunque originalmente UNIVAC no podía leer ni perforar tarjetas. Esa deficiencia obstaculizó las ventas a empresas preocupadas por el alto costo de convertir manualmente grandes cantidades de datos existentes almacenados en tarjetas. Esto se corrigió agregando equipos de procesamiento de tarjetas fuera de línea, el convertidor de cinta a tarjeta UNIVAC, para transferir datos entre tarjetas y cintas magnéticas UNIVAC. Sin embargo, la participación de mercado inicial de UNIVAC I fue menor de lo que deseaba Remington Rand Company.

Para promover las ventas, la empresa se unió a CBS para que UNIVAC predijera el resultado de las elecciones presidenciales de 1952. Después de que predijo que Eisenhower tendría una victoria aplastante sobre Adlai Stevenson, a diferencia de la encuesta final de Gallup que había predicho que Eisenhower ganaría el voto popular por 51 a 49 en una contienda reñida, el equipo de CBS estaba tan seguro de que UNIVAC estaba equivocado que creían que no estaba funcionando.

A medida que avanzaban las elecciones, quedó claro que era correcto todo el tiempo: UNIVAC había predicho que Eisenhower recibiría 32 915 949 votos y ganaría el Colegio Electoral 438–93, mientras que el resultado final fue que Eisenhower recibió 34 075 029 votos en un Colegio Electoral 442–89 victoria. UNIVAC se había acercado al 3,5% del recuento de votos populares de Eisenhower y a cuatro votos de su voto electoral total.

Después de que los locutores admitieran su prestidigitación y su renuencia a creer la predicción, la máquina se hizo famosa. Esto dio lugar a una mayor conciencia pública sobre la tecnología informática, mientras que las predicciones computarizadas eran una parte imprescindible de las transmisiones nocturnas de las elecciones.

Instalaciones

Univac I en Census Bureau con dos operadores c. 1960

Los primeros contratos fueron con agencias gubernamentales como la Oficina del Censo, la Fuerza Aérea de los EE. UU. y el Servicio de Mapas del Ejército de los EE. UU. También se firmaron contratos con la Compañía ACNielsen y la Compañía de Seguros Prudential. Tras la venta de Eckert-Mauchly Computer Corporation a Remington Rand, debido a los sobrecostos del proyecto, Remington Rand convenció a Nielsen y Prudential de cancelar sus contratos.

La primera venta, a la Oficina del Censo, se celebró con una ceremonia formal el 31 de marzo de 1951 en la fábrica de la División Eckert-Mauchly en 3747 Ridge Avenue, Filadelfia. En realidad, la máquina no se envió hasta el siguiente diciembre porque, como el único modelo completamente configurado, se necesitaba para fines de demostración y la empresa estaba preocupada por las dificultades de desmantelar, transportar y volver a ensamblar la delicada máquina. Como resultado, la primera instalación fue con la segunda computadora, entregada al Pentágono en junio de 1952.

Instalaciones UNIVAC, 1951–1954

Con un precio original de 159 000 USD, el precio de la UNIVAC I aumentó hasta situarse entre 1 250 000 y 1 500 000 USD. Finalmente, se construyeron y entregaron un total de 46 sistemas.

La UNIVAC I era demasiado costosa para la mayoría de las universidades y Sperry Rand, a diferencia de compañías como IBM, no era lo suficientemente fuerte financieramente como para permitirse regalar muchas. Sin embargo, Sperry Rand donó sistemas UNIVAC I a la Universidad de Harvard (1956), la Universidad de Pensilvania (1957) y el Instituto de Tecnología Case en Cleveland, Ohio (1957). El UNIVAC I en Case todavía estaba operativo en 1965, pero había sido reemplazado por un UNIVAC 1107.

Algunos sistemas UNIVAC I permanecieron en servicio mucho después de que quedaron obsoletos debido al avance de la tecnología. El Negociado del Censo utilizó sus dos sistemas hasta 1963, sumando 12 y 9 años de servicio, respectivamente. La propia Sperry Rand usó dos sistemas en Buffalo, Nueva York hasta 1968. La compañía de seguros Life and Casualty of Tennessee usó su sistema hasta 1970, con un total de más de 13 años de servicio.

Descripción técnica

Características físicas principales

7AK7 tubos de vacío en un ordenador UNIVAC I de 1956

UNIVAC I utilizaba unos 5000 tubos de vacío, pesaba 16 686 libras (8,3 toneladas cortas; 7,6 t), consumía 125 kW y podía realizar unas 1905 operaciones por segundo con un reloj de 2,25 MHz. Solo el Complejo Central (es decir, la unidad de procesador y memoria) tenía 4,3 m por 2,4 m por 2,6 m de altura. El sistema completo ocupó más de 35,5 m² (382 ft²) de superficie.

Detalles de la memoria principal

Memoria de la línea de demora en el mercurio de la UNIVAC I

La memoria principal constaba de 1000 palabras de 12 caracteres cada una. Al representar números, se escribieron como 11 dígitos decimales más el signo. Las 1000 palabras de memoria consistían en 100 canales de registros de línea de retardo de mercurio de 10 palabras. Los búferes de entrada/salida tenían 60 palabras cada uno y constaban de 12 canales de registros de línea de retardo de mercurio de 10 palabras. Hay 6 canales de registros de línea de retardo de mercurio de 10 palabras como repuestos. Con circuitos modificados, siete canales más controlan la temperatura de los siete tanques de mercurio, y se usa un canal más para el "Y" registro. El total de 126 canales de mercurio está contenido en los siete tanques de mercurio montados en la parte posterior de las secciones MT, MV, MX, NT, NV, NX y GV. Cada tanque de mercurio está dividido en 18 canales de mercurio.

Cada canal de línea de retardo de mercurio de 10 palabras se compone de tres secciones:

1. Un canal en una columna de mercurio, con cristales piezoeléctricos de recepción y transmisión montados en extremos opuestos.
2. Un chasis de frecuencia intermedia, conectado al cristal receptor, que contiene amplificadores, detectores y retraso compensatorio, montado en la cáscara del tanque de mercurio.
3. Un chasis de recirculación, que contiene seguidor de cathode, anterior de pulso y retimer, modulador, que conduce el cristal de transmisión, y entrada, puertas claras y de memoria giratoria, montadas en las secciones adyacentes a los tanques de mercurio.

Junta de recirculación del UNIVAC 1

Instrucciones y datos

Las instrucciones eran seis caracteres alfanuméricos, dos instrucciones por palabra. El tiempo de adición fue de 525 microsegundos y el tiempo de multiplicación fue de 2150 microsegundos. Una modificación no estándar llamada "Overdrive" existía, que permitía tres instrucciones de cuatro caracteres por palabra en algunas circunstancias. (El simulador de Ingerman para UNIVAC, al que se hace referencia a continuación, también hace que esta modificación esté disponible).

Vista interna de la UNIVAC I

Los dígitos se representaron internamente usando aritmética decimal codificada en binario (BCD) con exceso de 3 ("XS3") con seis bits por dígito usando el mismo valor que los dígitos del conjunto de caracteres alfanuméricos (y una paridad bit por dígito para la comprobación de errores), lo que permite números de magnitud con signo de 11 dígitos. Pero con la excepción de una o dos instrucciones de máquina, los programadores consideraban que UNIVAC era una máquina decimal, no una máquina binaria, y la representación binaria de los caracteres era irrelevante. Si se encontraba un carácter que no era un dígito en una posición durante una operación aritmética, la máquina lo pasaba sin cambios a la salida y se perdía cualquier acarreo al carácter que no era un dígito. (Tenga en cuenta, sin embargo, que una peculiaridad del circuito de suma/resta de UNIVAC I era que los caracteres 'ignorar', espacio y menos se trataban ocasionalmente como numéricos, con valores de -3, -2, y –1, respectivamente, y el apóstrofe, el ampersand y el paréntesis izquierdo se trataban ocasionalmente como numéricos, con valores 10, 11 y 12).

Entrada/salida

Además de la consola del operador, los únicos dispositivos de E/S conectados a UNIVAC I fueron hasta 10 unidades de cinta UNISERVO, una máquina de escribir eléctrica Remington Standard y un osciloscopio Tektronix. El UNISERVO fue la primera unidad de cinta de computadora comercial vendida comercialmente. Utilizaba una densidad de datos de 128 bits por pulgada (con una tasa de transferencia real de 7.200 caracteres por segundo) en cintas de bronce fosforado con revestimiento magnético. El UNISERVO también podía leer y escribir cintas creadas por UNITYPER a 20 bits por pulgada. El UNITYPER era un dispositivo de máquina de escribir a cinta fuera de línea, utilizado por programadores y para la edición de datos menores. Las operaciones de lectura y escritura de cinta hacia adelante y hacia atrás eran posibles en UNIVAC y se superponían completamente con la ejecución de instrucciones, lo que permitía un alto rendimiento del sistema en aplicaciones típicas de procesamiento de datos de clasificación/fusión. Se podrían enviar grandes volúmenes de datos como entrada a través de cintas magnéticas creadas en un sistema fuera de línea de tarjeta a cinta y como salida a través de un sistema separado de cinta a impresora fuera de línea. La consola del operador tenía tres columnas de interruptores codificados decimales que permitían mostrar cualquiera de las 1000 ubicaciones de memoria en el osciloscopio. Dado que la memoria de línea de retardo de mercurio almacena bits en un formato en serie, un programador u operador podría monitorear cualquier ubicación de memoria continuamente y con suficiente paciencia, decodificar su contenido como se muestra en el osciloscopio. La máquina de escribir en línea se usaba típicamente para anunciar puntos de interrupción del programa, puntos de control y volcados de memoria.

Operaciones

Una instalación típica de UNIVAC I tenía varios dispositivos auxiliares. Había:

• El UNIPRINTER leyó la cinta magnética de metal UNIVAC usando un lector de cinta y escribió los datos a 10 caracteres por segundo utilizando una máquina de escribir Remington modificada.
• El convertidor de tarjeta UNIVAC para cintas leía tarjetas perforadas a 240 tarjetas por minuto y escribió sus datos sobre la cinta magnética de metal UNIVAC utilizando una unidad de cinta UNISERVO.
• Un convertidor de cinta a tarjeta, que leyó una cinta magnética y produjo tarjetas perforadas.

UNIVAC no proporcionó un sistema operativo. Los operadores cargaban en un UNISERVO una cinta de programa que podía ser cargada automáticamente por la lógica del procesador. Se montarían las cintas de datos de origen y salida apropiadas y se iniciaría el programa. Luego, las cintas de resultados iban a la impresora fuera de línea o, por lo general, para el procesamiento de datos en el almacenamiento a corto plazo para actualizarse con el siguiente conjunto de datos producido en la unidad de tarjeta a cinta fuera de línea. La temperatura del tanque de memoria de la línea de retardo de mercurio se controló muy de cerca, ya que la velocidad del sonido en el mercurio varía con la temperatura. En caso de un corte de energía, pueden pasar muchas horas antes de que la temperatura se estabilice.

Confiabilidad

Eckert y Mauchly no estaban seguros de la confiabilidad de los circuitos lógicos digitales y en ese momento se sabía poco sobre ellos. La UNIVAC I fue diseñada con circuitos de cómputo en paralelo y comparación de resultados. En la práctica, solo los componentes defectuosos produjeron fallas de comparación ya que sus diseños de circuitos eran muy confiables. Se utilizaron trucos para gestionar la fiabilidad de los tubos. Antes de su uso en la máquina, se quemaron y probaron cuidadosamente grandes lotes del tipo de tubo predominante 25L6. A menudo, la mitad de un lote de producción se desecharía. Los técnicos instalaron un tubo probado y quemado en un lugar fácil de diagnosticar, como los amplificadores de recirculación de memoria. Luego, cuando envejece más, este "dorado" el tubo fue enviado a stock para ser utilizado en una posición lógica difícil de diagnosticar. Se tardó unos 30 minutos en encender la computadora, ya que todas las fuentes de alimentación de filamentos se incrementaron al valor operativo durante ese tiempo, para reducir la corriente de entrada y el estrés térmico en los tubos. Como resultado, se obtuvieron tiempos de actividad (MTBF) de muchos días a semanas en el procesador. El UNISERVO no tenía columnas de vacío sino resortes y cuerdas para amortiguar la cinta de los carretes al cabrestante. Estos fueron una fuente frecuente de fallas.