计算机架构的简要和偏见历史（第1部分）

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对于1890年美国人口普查，Herman Hollerith邀请了穿孔卡和制表机器。虽然早期的打击卡编码仅由表格机器添加的数字，但后来的卡片录制了字母数字数据3查看Hollerith代码，其编码既是关于纸张的机械限制，其中两个相邻的冲头或太多拳击在一个列中可能导致卡片在处理时划碎。这是HW / SW代号的一个很好的早期例子。 。 Hollerith的创新产生了一个行业;他的公司被吸收到了什么是IBM，其第一个黄金时代在列表中，而不是计算机。稍后，穿孔卡成为用户输入，程序存储和计算机数据存储的机制。 4作为一个孩子，我挂在UCLA计算机科学部门，说服大学生，让我在DEC-10上玩巨大的洞穴（冒险）。但仍有Keypunch Machines，可以从自动售货机购买一张空白卡。我花了一堆时间键入卡，但尚未知道如何编程，所以我刚错过了使用穿孔卡编程的计算机。

WWII周围，建立了许多原型计算机，并用于加密，炮弹弹道表和核武器的设计。 5我找到了拒绝政府或军事资金的计算机科学家的原则的立场，但我想知道他们是否知道我们的领域的起源是如何。他们包括：

Alan Turing的电力机械爆炸裂缝德国谜机器。在英国的Bletchley Park和美国魔术计划的加速突破，在第二次世界大战结束时，可能会拯救数百万人生命。

Howard Aiken的哈佛标记我是一台机电电脑; Polymath Genius John Von Neumann使用它来计算胖人核弹的“爆炸”方法是否有效。

ENIAC是第一个可编程，全电子电脑。关键创新是数据和控制记忆统一。因为Eniac完全是电子的，它比其机电表兄弟更快地运行1000倍。 Von Neumann访问该项目并通过撰写关于EDVAC的报告的第一个草案来抓取贷方来发明现代计算机，概述了所有现代计算机的基本原则。但我们的计算机建筑师庆祝J. Presper Eckert和John Mauchly，他们建造了Eniac，他们的最高荣誉。

1949年，Eckert-Mauchly计算机公司建立了第一台商用电脑的Binac。 Univac于1951年跟随，美国人口普查为客户。计算机行业在50年代绽放，但Eckert-Mauchly计算机公司不是大奖赛之一。

同年，由摩利斯威尔克斯在剑桥设计的艾斯克，去了。威尔克斯36岁;我们的计算机建筑师荣誉威尔克斯在其职业生涯的早期影响力度。 EDSAC有1024个汞延迟线存储器6预设ECKERT在eniac上工作前的模拟雷达整理的延迟线。 ，一个可以将一个17位的单词链接到35位操作数7中，我一直发现edsac描述有点不一致：第18个内存位完全不可用吗？我的猜测是，具有非常粗糙的边缘的实施中有一个可解释的17位机器。 。它的初始程序是用定点算术编写的，程序员管理代码列表的边缘中的缩放常量。作为获得博士学位的一部分，David Wheeler邀请子程序;这允许加入一组库，包括要添加分割，浮点和复数的支持。

在1961年首次亮相，IBM的7030拉伸旨在通过100倍改善其前身的性能。它判断出了失败，达到了“只有”30倍的改善，部分原因是预期的汇编突破不会实现。它仍然是世界上最快的计算机，持续3年，以及从拉伸饲料到系统/ 360的思想。

IBM将其多个计算机线统一到系统/ 360中，介绍兼容指令集架构的概念，允许运行相同程序的计算机的多个实现。 Gerrit Blauuw在内存系统中使用8位字成功地争辩。 Fred Brooks管理OS / 360操作系统项目，识别神话人为的软件工程谬误和第二系统效果的陷阱。到1968年，IBM System / 360型号91是实现Tomasulo算法的第一个无序处理器。 IBM System / 360型号85在1969年发货是第一个具有缓存的机器。 360的首席架构师Gene Amdahl继续找到自己的公司，建立了插头兼容的大型机。您可能会认为现代X86运行8080指令的能力令人印象深刻，但IBM今天销售Z系列大型机，仍然运行360 isa。

IBM落入了创新者的困境陷阱，IBM蒙上小型计算机繁荣，数字设备公司销售了一代部门规模的PDP-11和VAX电脑。借助雷神和林肯实验室，DEC将东海岸科技枢纽锚固在波士顿，叫做128号路线，许多年轻同事从未听说过。

在20世纪70年代后期，801个项目由John Cocke先驱RISC Computing领导。 801显示您可以通过编译器优化的RISC指令流优于CISC机器。他们发明了编译器技术，包括图形着色寄存器分配，同时。伯克利RISC和斯坦福MIPS 8常规Jouppi是一个夏天实习生，在他开始作为John Hennessy的学生之前，夏天是IBM的801集团。相关性并不是因果关系，但它确实让你想知道Eero Saarinen设计的801建筑的供水中有一些东西。项目构成Sun Sparc和MIPS技术处理器的基础，其他RISC架构上市（包括HP PA-RISC，IBM Power / PowerPC，DEC Alpha，Motorola的令人虐待88000和ARM）。

IBM在1981年介绍IBM PC，选择英特尔8088在摩托罗拉68000和TI TMS9900（每个人都同意68K技术上，但它延迟了市场; 8088也是更便宜的。 IBM很快失去了对Intel和Microsoft合法化的个人计算机市场的控制。 IBM尝试通过微通道架构重新用户硬件和软件控制失败。

让我暂停这里，结束了这个历史的第一个分为这个历史，主要是控制，但在途中威胁到他们的霸权。我将在几天内恢复第2部分。

关于作者：Cliff Young是谷歌研究中的一名软件工程师，他在深入学习加速器方面工作。他是谷歌的张量处理单元（TPU）的设计师之一，也是Mlperf基准的创始人之一。此前，悬崖在D. E. Shaw Research的分子动力学中建立了专用超级计算机，是贝尔实验室的技术人员的成员。

免责声明：这些职位由个别贡献者撰写，以分享对当今计算机架构的思想，以获得社区的利益。本博客中代表的任何意见或意见都是个人的，仅属于博客作者，并不代表ACM Sigarch或其父组织ACM。

1我有物理嫉妒的其他原因 - 这是“艰难科学”中最难的，距离纯粹的数学严格的一步之遥。我担心CS以其名称需要“科学”，以加强其弱者科学-Y-ness。由于我们的纪律跨越数学，科学和工程，法国术语信息学更好。

2有关如何编写此类报告的示例，请参阅Colwell对英特尔IAPX 432的分析。只需阅读第1.1节就像恐怖电影的开始。

3查找Hollerith代码，其编码既是关于纸张的机械限制而有意义的密集，工作，其中两个相邻的拳击或柱子中的拳击太多可能导致卡在加工时进行碎片。这是HW / SW代号的一个很好的早期例子。

4作为一个孩子，我挂在UCLA计算机科学部门，说服大学生，让我在DEC-10上玩巨大的洞穴（冒险）。但仍有Keypunch Machines，可以从自动售货机购买一张空白卡。我花了一堆时间键入卡，但尚未知道如何编程，所以我刚错过了使用穿孔卡编程的计算机。

5我找到了拒绝政府或军事资金的计算机科学家的原则的立场，但我想知道他们是否知道我们的领域的起源是如何。

7我一直发现EDSAC描述有点不一致：是第18个内存比特完全不可用吗？我的猜测是，具有非常粗糙的边缘的实施中有一个可解释的17位机器。

8常规Jouppi是一个夏季实习生，在他开始作为John Hennessy的学生之前，夏天是IBM的801组。 相关性并不是因果关系，但它确实让你想知道Eero Saarinen设计的801建筑的供水中有一些东西。