يونيفاك لارك

يُعدّ جهاز UNIVAC LARC ، اختصارًا لـ Livermore Advanced Research Computer ، حاسوبًا مركزيًا صُمّم وفقًا لمتطلبات نشرها إدوارد تيلر لإجراء محاكاة ديناميكية مائية لتصميم الأسلحة النووية . وكان من أوائل الحواسيب العملاقة . ^{[ 1 ]} وقد استخدم إلكترونيات الحالة الصلبة .

دعمت بنية LARC المعالجة المتعددة باستخدام معالجين مركزيين (يُطلق عليهما اسم "الكمبيوتر ") ومعالج إدخال/إخراج (يُطلق عليه اسم " المعالج "). تم بناء جهازين من طراز LARC، سُلم الأول إلى ليفرمور في يونيو 1960، والثاني إلى حوض ديفيد تايلور النموذجي التابع للبحرية . احتوى كلا الجهازين على معالج مركزي واحد فقط، لذا لم يتم بناء أي أجهزة LARC متعددة المعالجات. ^{[ 2 ]} أخرجت ليفرمور جهاز LARC الخاص بها من الخدمة في ديسمبر 1968 ^{[ 3 ]} ، وتم إيقاف تشغيل جهاز LARC التابع للبحرية في أبريل 1969. ^{[ 4 ]}

كانت معالجات LARC قادرة على إجراء عمليات الجمع في حوالي 4  ميكروثانية، أي ما يعادل سرعة 250 كيلوبت في الثانية. هذا ما جعلها أسرع حاسوب في العالم حتى عام 1962 عندما انتزع حاسوب IBM 7030 Stretch اللقب. بدأ حاسوب 7030 كمشاركة من IBM في مسابقة LARC، لكن تيلر اختار تصميم Univac الأبسط بدلاً من تصميم IBM الأكثر مخاطرة.

كان جهاز LARC حاسوبًا مركزيًا يعمل بنظام العد العشري، بسعة 60 بت لكل كلمة . استخدم هذا الجهاز نظامًا حسابيًا عشريًا مُشفّرًا بنظام العد الخماسي الثنائي ، بخمس بتات لكل رقم (انظر أدناه)، مما يسمح بمعالجة أعداد مُوقّعة مكونة من 11 رقمًا . كانت التعليمات تتكون من 60 بت، بت واحد لكل كلمة. احتوى التكوين الأساسي على 26 مسجلًا للأغراض العامة ، قابلة للتوسيع إلى 99 مسجلًا. بلغ زمن الوصول إلى هذه المسجلات ميكروثانية واحدة.

كان وزن مركبة LARC حوالي 115000 رطل (58 طنًا قصيرًا؛ 52 طنًا متريًا) . ^{[ 5 ]} 

كان التكوين الأساسي يحتوي على جهاز كمبيوتر واحد ، ويمكن توسيع LARC إلى معالج متعدد باستخدام جهاز كمبيوتر ثان .

المعالج عبارة عن وحدة معالجة مركزية مستقلة (بمجموعة تعليمات مختلفة عن الكمبيوتر ) ويوفر التحكم في 12 إلى 24 وحدة تخزين أسطوانية مغناطيسية ، وأربعة إلى أربعين محرك أشرطة UNISERVO II ، وجهازين لتسجيل الصفحات الإلكترونية (كاميرا فيلم 35 مم تواجه أنبوب أشعة الكاثود)، وطابعة واحدة أو اثنتين عاليتي السرعة، وقارئ بطاقات مثقوبة عالي السرعة .

استخدمت ذاكرة LARC وحدات ذاكرة أساسية بسعة 2500 كلمة لكل منها، موزعة على أربع وحدات في كل خزانة ذاكرة. كان التكوين الأساسي يتألف من ثماني وحدات ذاكرة أساسية (خزانتين)، بسعة 20000 كلمة. ويمكن توسيع الذاكرة إلى حد أقصى يصل إلى 39 وحدة ذاكرة أساسية (عشر خزائن مع وحدة فارغة واحدة)، بسعة 97500 كلمة. تحتوي الذاكرة الأساسية على بت تكافؤ واحد لكل رقم للتحقق من الأخطاء، مما ينتج عنه 60 بت لكل كلمة ذاكرة. يبلغ زمن الوصول إلى الذاكرة الأساسية 8 ميكروثانية ، وزمن الدورة 4 ميكروثانية. تعمل كل وحدة بشكل مستقل، ويمكنها بدء وصول جديد في أي دورة مدتها 4 ميكروثانية عندما لا تكون مشغولة. ومن خلال التداخل المناسب بين عمليات الوصول إلى الوحدات المختلفة، يمكن للذاكرة الحفاظ على زمن وصول فعال يبلغ 4 ميكروثانية لكل عملية (على سبيل المثال، الوصول إلى التعليمات في وحدة بيانات في وحدة أخرى).

تم استخدام ناقل نقل البيانات الذي يربط جهازي الكمبيوتر والمعالج بالذاكرة الأساسية بتقنية تعدد الإرسال لزيادة الإنتاجية إلى أقصى حد؛ حيث تم تقسيم كل دورة ناقل مدتها 4 ميكروثانية إلى ثماني فترات زمنية مدة كل منها 500 نانوثانية:

1. المعالج - التعليمات والبيانات
2. تعليمات استخدام الحاسوب 1
3. الحاسوب 2 - البيانات
4. مُزامِن الإدخال /الإخراج DMA - البيانات
5. غير مستخدم
6. تعليمات استخدام الحاسوب 2
7. الحاسوب 1 - البيانات
8. مُزامِن الإدخال /الإخراج DMA - البيانات

يفرض نظام الذاكرة الأساسي نظامًا من التعشيقات والأولويات لتجنب الوصول المتزامن إلى نفس بنك الذاكرة من قِبل أقسام متعددة من النظام (الحاسوب ، والمعالج ، ووحدة مزامنة DMA للإدخال/الإخراج ) دون حدوث تعارضات أو حالات جمود . يصبح بنك الذاكرة غير متاح لمدة دورة واحدة مدتها 4 ميكروثانية بعد أن يقوم أي قسم من النظام بالوصول إليه. إذا حاول قسم آخر الوصول إلى نفس بنك الذاكرة خلال هذه المدة، يتم حظره ويجب عليه الانتظار، ثم المحاولة مرة أخرى في دورة الـ 4 ميكروثانية التالية. ولمنع حالات الجمود وانتهاء المهلة في نظام الإدخال/الإخراج، يتم تطبيق الأولويات التالية:

1. مُزامِن DMA للإدخال/الإخراج - أعلى مستوى
2. المعالج
3. أجهزة الكمبيوتر - الأدنى

إذا تم قفل قسم ذي أولوية أعلى في دورة مدتها 4 ميكروثانية، فعندما يحاول مرة أخرى في دورة مدتها 4 ميكروثانية التالية، يتم منع جميع الأقسام ذات الأولوية المنخفضة من بدء دورة جديدة على بنك الذاكرة هذا حتى يكمل القسم ذو الأولوية الأعلى وصوله.

كتبت أجهزة الكمبيوتر الخاصة بـ LARC قوائم أوامر الملخص في الذاكرة ليقرأها المعالج ويفسرها بواسطة برنامج التحكم في المعالج (الذي كتبته وقدمته شركة UNIVAC مع كل نظام)، لطلب عمليات الإدخال/الإخراج اللازمة. ^{[ 6 ]}

بُني جهاز LARC باستخدام ترانزستورات حاجز السطح ، التي كانت قديمة الطراز بالفعل عند تسليم أول نظام. كان LARC حاسوبًا فائق السرعة في عصره، إذ بلغ زمن الجمع فيه 4 ميكروثانية، والضرب 8 ميكروثانية، والقسمة 28 ميكروثانية. وكان أسرع حاسوب في الفترة 1960-1961 ، إلى أن انتزع IBM 7030 اللقب.

في نظام التشفير الثنائي الخماسي الأساسي ذي الخمس بتات الخاص بجهاز UNIVAC-LARC، يُسمح بـ 15 تركيبة، ويمكن تخزين أي منها في أي موضع رقمي في الذاكرة. ^{[ 7 ]}

• قائمة منتجات يونيفاك
• تاريخ أجهزة الحوسبة
• رمز LARC BCD
• قائمة بأسرع أجهزة الكمبيوتر

• لوكوف، هيرمان (1979). من النقاط إلى البتات: تاريخ شخصي للحاسوب الإلكتروني . بورتلاند، أوريغون، الولايات المتحدة الأمريكية: دار نشر الروبوتات. ISBN 0-89661-002-0. إل سي سي إن 79-90567 . 
• لوندستورم، ديفيد إي. (1987). عدد قليل من الرجال الطيبين من Univac . كامبريدج، ماساتشوستس  : مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. رقم ISBN 978-0-262-12120-0تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 مايو 2024 .
• فيشر، فرانكلين م .؛ ماكي، جيمس و.؛ مانكي، ريتشارد ب. (1983). شركة آي بي إم وصناعة معالجة البيانات في الولايات المتحدة: تاريخ اقتصادي . نيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية: براغر. الصفحات 57-59 . ISBN  9780030630590تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 سبتمبر 2023 .

• مجموعة أوراق مارغريت ر. فوكس، 1935-1976 ، معهد تشارلز باباج ، جامعة مينيسوتا. تحتوي المجموعة على تقارير، بما في ذلك التقرير الأصلي عن ENIAC وUNIVAC، والعديد من تقارير الأنشطة الداخلية المبكرة للمكتب الوطني للمعايير (NBS)؛ ومذكرات وتواريخ SEAC وSWAC وDYSEAC؛ وتعليمات البرمجة لـ UNIVAC و LARC وMIDAC؛ وتقييمات براءات الاختراع والإفصاحات المتعلقة بأجهزة الكمبيوتر؛ ووصف الأنظمة؛ وخطابات ومقالات كتبها زملاء مارغريت فوكس.
• حاسوب أوتوماتيكي عالمي طراز LARC
• كتيبات ووثائق LARC