آي بي إم 7090

يُعدّ جهاز IBM 7090 نسخةً مُطوّرةً من الجيل الثاني من حاسوب IBM 709 المركزي ذي الصمامات المفرغة ، والذي صُمّم خصيصًا للتطبيقات العلمية والتكنولوجية واسعة النطاق. ويُمثّل 7090 العضو الرابع في سلسلة حواسيب IBM 700/7000 العلمية. وقد تمّ تركيب أول جهاز 7090 في ديسمبر 1959. ^{[ 1 ]} في عام 1960، كان سعر النظام النموذجي 2.9 مليون دولار (ما يُعادل 23 مليون دولار في عام 2025 )، أو كان بالإمكان استئجاره مقابل 63,500 دولار شهريًا ( ما يُعادل 514,000 دولار في عام 2024 ). 

يستخدم المعالج 7090 طول كلمة 36 بت ، مع مساحة عناوين تبلغ 32768 كلمة (عناوين 15 بت). ^{[ 2 ]} ويعمل بدورة ذاكرة أساسية تبلغ 2.18 ميكروثانية، باستخدام تقنية ذاكرة IBM 7302 Core Storage الأساسية من مشروع IBM 7030 (Stretch).

بسرعة معالجة تبلغ حوالي 100 كيلوفلوب/ثانية ، ^{[ 3 ]} كان جهاز 7090 أسرع بست مرات من جهاز 709، وكان بالإمكان استئجاره بنصف السعر. ^{[ 4 ]} أما النسخة المطورة منه، 7094، فكانت أسرع بمرتين من 7090. سُحب كل من 7090 و7094 من الأسواق في 14 يوليو 1969، لكن الأنظمة ظلت قيد الاستخدام لأكثر من عقد من الزمان بعد ذلك. ^{[ 5 ] [ 6 ]} في عام 1961، اشتهر جهاز IBM 7090 باستخدامه برنامج توليف الكلام لغناء أغنية " Daisy Bell "، ليصبح بذلك رمزًا ثقافيًا . ^{[ 7 ]}

على الرغم من أن جهاز 709 كان متفوقًا على سابقه 704، إلا أنه كان يُصنع ويُباع في وقت كانت فيه دوائر الترانزستور تحل محل دوائر الصمامات المفرغة. ولذلك، أعادت شركة IBM توجيه فريق هندسة 709 لتصميم جهاز بديل يعمل بالترانزستور. عُرف هذا المشروع باسم 709-T (اختصارًا لكلمة " ترانزستوري" )، والذي سرعان ما تحول إلى التسمية 7090 (أي سبعة-صفر-تسعين) نظرًا لتشابه النطق. وبالمثل، كانت الأجهزة ذات الصلة، مثل 7070 وغيرها من أجهزة سلسلة 7000، تُسمى أحيانًا بأسماء مكونة من رقم-رقم-عقد (مثل سبعة-صفر-سبعين).

آي بي إم 7094

تم تثبيت نسخة مطورة، وهي IBM 7094 ، لأول مرة في سبتمبر 1962. تحتوي هذه النسخة على سبعة سجلات فهرسة ، بدلاً من ثلاثة في الأجهزة السابقة. تتميز وحدة التحكم 7151-2 الخاصة بجهاز 7094 بصندوق مميز في الأعلى يعرض أضواءً لسجلات الفهرسة الأربعة الجديدة. ^{[ 8 ]} قدم جهاز 7094 حسابات الفاصلة العائمة ذات الدقة المزدوجة وتعليمات إضافية ، ولكنه حافظ إلى حد كبير على التوافق مع الإصدارات السابقة من جهاز 7090. على الرغم من أن جهاز 7094 يحتوي على أربعة سجلات فهرسة إضافية مقارنةً بجهازي 709 و7090، إلا أنه عند التشغيل يكون في وضع العلامات المتعددة ، ^{[ 9 ] : 8} المتوافق مع جهازي 709 و7090، ويتطلب تنفيذ تعليمة "الخروج من وضع العلامات المتعددة" ^{[ 9 ] : 56} للدخول إلى وضع سجلات الفهرسة السبعة واستخدام جميع سجلات الفهرسة السبعة. في وضع العلامات المتعددة، عند تعيين أكثر من بت واحد في حقل العلامة، يتم دمج محتويات سجلي الفهرسة المحددين (اثنان أو ثلاثة) منطقيًا باستخدام عملية OR ، وليس جمعها ، قبل إجراء عملية الإنقاص. في وضع سجلات الفهرسة السبعة، إذا لم يكن حقل العلامة ذو الثلاثة بتات صفرًا، فإنه يختار سجل فهرسة واحدًا فقط من بين سبعة سجلات. ومع ذلك، يمكن للبرنامج العودة إلى وضع العلامات المتعددة باستخدام التعليمة Enter Multiple Tag Mode ، ^{[ 9 ] : 55} لاستعادة التوافق مع معالج 7090.

في أبريل 1964، تم تركيب أول معالج 7094 II ، والذي كان يتمتع بسرعة عامة تزيد تقريبًا عن ضعف سرعة معالج 7094 بفضل دورة الساعة الأسرع ، وبنكي الذاكرة المزدوجين، وتحسين تداخل تنفيذ التعليمات، وهو مثال مبكر على تصميم خطوط الأنابيب . ^{[ 10 ]}

استخدم المعالج 7090 أكثر من 50000 ترانزستور بوصلة من سبيكة الجرمانيوم وترانزستورات الانجراف ذات الوصلة المنتشرة (الأسرع) ^{[ 13 ]} . ^{[ 14 ]}

استخدم المعالج 7090 بطاقات النظام المعياري (SMS) باستخدام منطق الوضع الحالي ^{[ 15 ]،} وبعضها يستخدم ترانزستورات الانجراف ذات الوصلة المنتشرة. ^{[ 13 ]}

كانت تنسيقات التعليمات الأساسية هي نفسها المستخدمة في جهاز IBM 709 :

• رمز عملية مكون من ثلاثة بتات ( بادئة )، ونقصان مكون من 15 بت (D)، وعلامة مكونة من ثلاثة بتات (T)، وعنوان مكون من 15 بت (Y).
• رمز عملية مكون من 12 بت، وعلامة مكونة من بتين (F)، وأربعة بتات غير مستخدمة، وعلامة مكونة من ثلاثة بتات (T)، وعنوان مكون من 15 بت (Y).
• توجد اختلافات لما سبق مع تخصيص مختلف للبتات من 12 إلى 17 أو تخصيصات مختلفة للبتات من 18 إلى 35

استُخدمت الأرقام الثمانية الموقعة في توثيق رموز العمليات. يشير حقل العلامة إلى ما إذا كان سيتم استخدام العنونة غير المباشرة أم لا. غالبًا ما يحتوي حقل الإنقاص على مُعامل فوري لتعديل نتائج العملية، أو يُستخدم لتحديد نوع التعليمات بشكلٍ أدق. قد يصف حقل العلامة سجل فهرسة سيتم إجراء العملية عليه، أو يُستخدم كما هو موضح أدناه. قد يحتوي حقل Y على عنوان، أو مُعامل فوري، أو مُعدِّل رمز العملية. بالنسبة للتعليمات التي يشير فيها حقل العلامة إلى الفهرسة، كانت العملية

T=0

استخدم Y

7090

قم بتكوين عملية "أو" المنطقية لسجلات الفهرس المحددة واطرحها من Y

7094 في وضع العلامات المتعددة (الوضع الافتراضي عند التشغيل)

نفس الشيء بالنسبة لـ 7090

7094 في وضع سجل الفهرسة السبعة

اطرح سجل الفهرس من Y

إذا لم يكن هناك حقل F أو لم تكن جميع بتات F تساوي واحدًا، فإن العنوان المذكور أعلاه هو العنوان الفعلي . وإلا فهو عنوان فعلي غير مباشر ؛ أي يتم جلب الكلمة من ذلك الموقع والتعامل مع الحقلين T و Y كما هو موضح أعلاه.

تنسيقات البيانات هي

• تم تخزين الأرقام ذات الفاصلة الثابتة بتنسيق الإشارة/المقدار الثنائي .
• كانت الأرقام ذات الفاصلة العائمة أحادية الدقة تحتوي على إشارة مقدار، وأس زائد 128 مكون من ثمانية بتات، ومقدار مكون من 27 بتًا (كانت الأرقام ثنائية، بدلاً من التنسيق الست عشري الذي تم تقديمه لاحقًا لنظام System/360 ).
• كانت الأعداد العشرية ذات الدقة المزدوجة، التي طُرحت في معالج 7094، تحتوي على إشارة مقدارية، وأسٍّ زائد 128 مكون من ثمانية بتات، ومقدار مكون من 54 بتًا. وكان يُخزَّن العدد ذو الدقة المزدوجة في الذاكرة على شكل زوج من الكلمات المتتالية (زوجي-فردي)؛ حيث يتم تجاهل الإشارة والأس في الكلمة الثانية عند استخدام العدد كمعامل.
• كانت الأحرف الأبجدية الرقمية عبارة عن رموز BCD سداسية البت ، يتم تجميعها ستة في كلمة واحدة.

تم استخدام الترميز الثماني في التوثيق والبرمجة؛ وتم تجميع أضواء ومفاتيح شاشات العرض في حقول من ثلاثة بتات لتسهيل التحويل من وإلى النظام الثماني.

تتميز سلسلة 7090 ببنية قنوات بيانات للإدخال والإخراج، وهي بمثابة مقدمة لتقنية الإدخال والإخراج الحديثة التي تعتمد على الوصول المباشر إلى الذاكرة . يمكن توصيل ما يصل إلى ثماني قنوات بيانات، مع إمكانية توصيل ما يصل إلى عشرة محركات أشرطة IBM 729 بكل قناة. تحتوي قنوات البيانات على مجموعة محدودة جدًا من العمليات تُسمى الأوامر. تُستخدم هذه الأوامر مع وحدات التخزين الشريطية (ولاحقًا، الأقراص الصلبة) بالإضافة إلى وحدات البطاقات والطابعات، وقد وفرت أداءً عاليًا في ذلك الوقت. مع ذلك، اعتمدت عمليات الطباعة وإدخال / إخراج البطاقات المثقبة على نفس معدات تسجيل الوحدات المُعدلة التي تم تقديمها مع سلسلة 704، وكانت بطيئة. أصبح من الشائع استخدام جهاز كمبيوتر IBM 1401 الأقل تكلفة لقراءة البطاقات على شريط مغناطيسي لنقلها إلى سلسلتي 7090/94. يتم كتابة المخرجات على الشريط ونقلها إلى جهاز 1401 للطباعة أو تثقيب البطاقات باستخدام ملحقاته الأسرع بكثير، ولا سيما طابعة الخطوط IBM 1403 .

لاحقًا، قدمت شركة IBM نظام 7094/7044 المتصل مباشرةً ؛ حيث تولى نظام 7044 معالجة التخزين المؤقت بين وحداته الطرفية السريعة من سلسلة 1400 وملفات القرص 1301 أو 1302، واستخدم اتصال قناة البيانات كواجهة لنظام 7094 مع البيانات المخزنة مؤقتًا، بينما كان نظام 7094 يقوم بشكل أساسي بإجراء العمليات الحسابية. يوجد أيضًا نظام 7090/7040 المتصل مباشرةً.

حققت أجهزة 7090 و7094 نجاحًا كبيرًا في وقتها، ووفرت لها شركة IBM مجموعة واسعة من البرامج. إضافةً إلى ذلك، كان هناك مجتمع مستخدمين نشط للغاية ضمن منظمة المستخدمين SHARE .

IBSYS هو نظام تشغيل إنتاجي "ثقيل" مع العديد من خيارات دعم الأنظمة الفرعية واللغات، من بينها FORTRAN و COBOL و SORT/MERGE ومجمع MAP وغيرها.

كان نظام مراقبة فورتران (FMS) نظامًا أخف وزنًا ولكنه فعال للغاية، مُحسَّنًا لبرمجة فورتران وبرمجة المُجمِّع على دفعات. كان المُجمِّع المُقدَّم، FAP ( برنامج تجميع فورتران )، أقل اكتمالًا من MAP، ولكنه وفّر إمكانيات ممتازة لتلك الحقبة. كما تضمن FMS نسخة مُحسَّنة بشكل كبير من مُترجم فورتران الذي كتبه جون باكوس وفريقه في الأصل لجهاز 704.

• نظام المشاركة الزمنية المتوافق (CTSS)، وهو أول نظام تشغيل عام للأغراض المشتركة، [ ^{16 ] طُوِّر} في مركز الحوسبة التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا على ثلاثة حواسيب متتالية، هي IBM 709 و7090 و7094 مع وحدات معالجة إضافية (RPQs) لميزات إضافية. وفي النهاية، تم تشغيله على حاسوبين منفصلين من طراز 7094، أحدهما في مشروع MAC . ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}
• استخدمت وكالة ناسا أجهزة 7090، ولاحقًا أجهزة 7094، للتحكم في رحلات ميركوري وجيميني الفضائية. وشغّل مركز غودارد لرحلات الفضاء ثلاثة أجهزة من طراز 7094. وخلال المراحل الأولى من برنامج أبولو ، تم الإبقاء على جهاز 7094 قيد التشغيل لتشغيل برنامج تخطيط الرحلات الذي لم يكن قد تم نقله بعد إلى أجهزة الكمبيوتر الأحدث من طراز System/360 المستخدمة في مركز التحكم بالمهمات .
• كان لدى مختبر الدفع النفاث التابع لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا/وكالة ناسا ثلاثة أجهزة 7094 في منشأة عمليات رحلات الفضاء (SFOF، المبنى 230)، يتم تغذيتها عبر الشريط باستخدام العديد من أجهزة 1401، ونظامين 7094/7044 متصلين مباشرة (في المبنيين 125 و156).
• استخدم إرهارد غلاتزل جهاز IBM 7090 للمساعدة في حسابات تصميم عدسة كارل زايس بلانار 50 مم f/0.7 التي كلفت بها وكالة ناسا. كما استخدم ستانلي كوبريك هذه العدسة لتصوير مشاهد مضاءة بالشموع في فيلم باري ليندون . ^{[ 20 ]}
• تم تركيب جهاز IBM 7090 في مختبر لوس ألاموس العلمي (الآن مختبر لوس ألاموس الوطني ).
• في عام 1961، استخدم ألكسندر هورويتز جهاز 7090 لاكتشاف عددين أوليين من أعداد ميرسين ، برقمين 1281 و1332 - وهو أكبر عدد أولي معروف في ذلك الوقت.
• في عام 1961، استخدم مايكل مينوفيتش جهاز 7090 التابع لجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس لمعالجة مسألة الأجسام الثلاثة . وشكّل بحثه الأساس العلمي لمشروع ناسا " الجولة الكبرى الكوكبية" . ^{[ 21 ]}
• في 13 فبراير 1961، تم تركيب جهاز IBM 7090 في منشأة ووميرا للأسلحة بعيدة المدى في جنوب أستراليا. ^{[ 22 ] [ 23 ]}
• في عام 1962، شكل زوج من طائرات 7090 في برياركليف مانور، نيويورك ، الأساس للنسخة الأصلية من نظام حجز شركات الطيران SABRE الذي قدمته الخطوط الجوية الأمريكية.
• كان جهاز IBM 7090 أول حاسوب يُغني أغنية كاملة باستخدام أجهزة توليف الصوت فقط. صدرت أغنية "ديزي بيل" ومجموعة من 17 أغنية أخرى تحت اسم "موسيقى من الرياضيات" على شركة ديكا ريكوردز عام 1962. ^{[ 24 ]}
• قام الملحن يانيس زينكيس بتأليف مقطوعته الموسيقية "Atrées" باستخدام جهاز IBM 7090 في ساحة فاندوم ، باريس.
• في عام 1962، استخدم دانيال شانكس وجون رينش جهاز IBM 7090 لحساب أول 100000 رقم من π . ^{[ 25 ]}
• في عام 1963، تم استيراد ثلاثة أنظمة من طراز 7090 إلى اليابان وتركيبها هناك، واحد في كل من شركة ميتسوبيشي للطاقة النووية (التي اندمج قسم DP التابع لها لاحقًا مع معهد ميتسوبيشي للأبحاث )، ومركز بيانات شركة IBM اليابان في طوكيو ، وشركة توشيبا في كاواساكي . وقد استخدمت هذه الأنظمة بشكل رئيسي في الحوسبة العلمية.
• في عام 1964، تم استخدام نسخة مبكرة من برنامج TRACE ، وهو برنامج عالي الدقة لتحديد المدار وانتشار المدار، على جهاز كمبيوتر IBM 7090. ^{[ 26 ]}
• استخدمت عملية ماتش ، وهي أول خدمة مواعدة عبر الكمبيوتر في الولايات المتحدة، والتي بدأت في عام 1965، جهاز 7090 في مكتب خدمة Avco في ويلمنجتون، ماساتشوستس. ^{[ 27 ]}
• في عام 1967، قام روجر ن. شيبارد بتكييف خوارزمية إم في ماثيوز باستخدام جهاز IBM 7090 لتوليف نغمات شيبارد . ^{[ 28 ]}
• استخدم الملحن الأمريكي جيرالد سترانج جهاز 7090/7094 في سلسلة أعماله تحت عنوان Compusition ، والتي تم تأليفها بين عامي 1969 و 1972 في مختبرات بيل .
• أحالت القوات الجوية الأمريكية آخر طائرتين من طراز 7090 كانتا في الخدمة ضمن نظام الإنذار المبكر للصواريخ الباليستية (BMEWS) في ثمانينيات القرن الماضي بعد ما يقرب من 30 عامًا من الاستخدام. وقد تم تركيب الطائرتين 7090 ذواتي الرقم التسلسلي 1 والرقم التسلسلي 3 في قاعدة ثول الجوية في جرينلاند لهذا الغرض.
• استمرت البحرية الأمريكية في استخدام جهاز 7094 في مركز اختبار الصواريخ في المحيط الهادئ ، بوينت موجو ، كاليفورنيا خلال معظم فترة الثمانينيات، على الرغم من إقامة حفل "تقاعد" في يوليو 1982. لم يتم نقل جميع التطبيقات إلى خليفته، وهو جهاز CDC Cyber ​​175 ثنائي المعالج .

على الرغم من نجاحها التجاري، واجهت شركة IBM 7090 منافسة في السوق. ومن أبرز المنافسين المعاصرين لها، مرتبة أبجديًا:

• بول جاما 60
• أنظمة بوروز الكبيرة
• مركز السيطرة على الأمراض 1604
• مركز السيطرة على الأمراض 3600
• أطلس فيرانتي
• سلسلة GE-600
• هانيويل 800
• فيلكو ترانساك إس-2000
• RCA 601
• سيلفانيا 9300
• سلسلة UNIVAC 1100/2200
• يونيفاك 1107

• 9PAC
• تخزين الأقراص في بدايات شركة IBM
• آي بي إم 701
• آي بي إم 704
• آي بي إم 709
• قارئ بطاقات IBM 711
• طابعة خطية IBM 716
• محرك أشرطة IBM 729
• أنظمة التشغيل SHARE و IBSYS
• ضغط
• النظام التنفيذي لجامعة ميشيغان
• قائمة منتجات IBM

• دليل مرجعي، نظام معالجة البيانات IBM 7090 (ملف PDF) . شركة IBM. مارس 1962. A22-6528-4.
• شيرمان، فيليب م. (1963). كُتب في مختبرات بيل للهواتف ، موراي هيل، نيو جيرسي، الولايات المتحدة الأمريكية. برمجة وتكويد حواسيب IBM 709-7090-7094 (ملف PDF) (الطبعة الأولى  ). نيويورك / لندن / سيدني: جون وايلي وأولاده. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 18 يونيو 2020. تم الاطلاع عليه في 18 يونيو 2020 .

• أرشيفات آي بي إم - 7090
• نظام معالجة البيانات IBM 7090 من تقرير BRL61
• صفحة معمارية IBM 7090/94، مؤرشفة بتاريخ 22 مايو 2012، على موقع Wayback Machine.
• موسيقى IBM 7090 من الرياضيات مؤرشفة في 5 فبراير 2012، في Wayback Machine تم تسجيلها في عام 1960 بواسطة مختبرات Bell، باستخدام "محول الصوت الرقمي" لتحقيق العديد من المؤلفات التقليدية والأصلية؛ يحتوي هذا الألبوم على النسخة الأصلية من Daisy (دراجة مبنية لشخصين).
• مشروع SimH الخاص ببوب سوبنيك – يتضمن محاكيًا للمعالجين 7090/7094 في حزمة قابلة للتعديل من قبل المستخدم
• دعم ديف بيتس لجهاز IBM 7090 – يتضمن محاكيًا ومجمعًا متقاطعًا ورابطًا
• جهاز IBM 7094 ونظام CTSS ، توم فان فليك