ไอบีเอ็ม สเตรทช์
คอนโซลการบำรุงรักษา IBM 7030 ที่Musée des Arts et Métiersปารีส
ออกแบบ
ผู้ผลิต	ไอบีเอ็ม
นักออกแบบ	จีน แอมดาห์ล
วันที่วางจำหน่าย	พฤษภาคม พ.ศ. 2504
หน่วยที่ขายได้	9
ราคา	7,780,000 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่า 83,820,000 ดอลลาร์สหรัฐในปี 2025)
ปลอกหุ้ม
น้ำหนัก	70,000 ปอนด์ (35 ตันสั้น; 32 ตัน) [ 1 ]
พลัง	100 กิโลวัตต์[ 1 ] @ 110 โวลต์
ระบบ
ระบบปฏิบัติการ	เอ็มซีพี
ซีพียู	โปรเซสเซอร์64 บิต
หน่วยความจำ	128 ถึง 2048 กิโลไบต์ (16,384 x 64 ถึง 262,144 x 64 บิต) [ 1 ]
เอ็มไอพีเอส	1.2 MIPS
วี ที อี

IBM 7030หรือที่รู้จักกันในชื่อStretchเป็นซูเปอร์คอมพิวเตอร์แบบทรานซิสเตอร์ เครื่อง แรกของIBMมันเป็นคอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดในโลกตั้งแต่ปี 1961 จนกระทั่งCDC 6600 เครื่อง แรก เริ่มใช้งานได้ในปี 1964 ^{[ 2 ] [ 3 ]}

เดิมทีได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการที่กำหนดโดยEdward Tellerที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Livermoreตัวอย่างแรกถูกส่งมอบให้กับห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Los Alamosในปี 1961 และเวอร์ชันที่ปรับแต่งเองรุ่นที่สองคือIBM 7950 Harvestให้กับสำนักงานความมั่นคงแห่งชาติในปี 1962 Stretch ที่สถาบันวิจัยอาวุธนิวเคลียร์ที่Aldermastonประเทศอังกฤษ ถูกใช้งานอย่างหนักโดยนักวิจัยที่นั่นและที่AERE Harwellแต่หลังจากที่คอมไพเลอร์ S2 Fortranซึ่งเป็นตัวแรกที่เพิ่มอาร์เรย์แบบไดนามิก ได้รับการพัฒนาขึ้น และต่อมาได้ถูกพอร์ตไปยังFerranti Atlasของห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ Atlasที่ Chilton ^{[ 4 ] [ 5 ]}

7030 ทำงานช้ากว่าที่คาดไว้มากและไม่สามารถบรรลุเป้าหมายประสิทธิภาพที่ตั้งไว้ได้ IBM ถูกบังคับให้ลดราคาจาก 13.5 ล้านดอลลาร์เหลือเพียง 7.78 ล้านดอลลาร์ และยกเลิกการขาย 7030 ให้กับลูกค้าที่นอกเหนือจากผู้ที่ได้เจรจาสัญญาไว้แล้ว นิตยสาร PC Worldยกให้ Stretch เป็นหนึ่งในความล้มเหลวในการบริหารจัดการโครงการครั้งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ไอที^{[ 6 ]}

ภายใน IBM การถูกบดบังรัศมีโดยControl Data Corporation ที่มีขนาดเล็กกว่า ดูเหมือนจะเป็นเรื่องยากที่จะยอมรับ^{[ 7 ]} Stephen W. Dunwellหัวหน้าโครงการ^{[ 8 ]}ในตอนแรกถูกทำให้เป็นแพะรับบาปสำหรับบทบาทของเขาใน "ความล้มเหลว" แต่^{[ 9 ]}หลังจากความสำเร็จของIBM System/360ปรากฏชัด เขาได้รับการขอโทษอย่างเป็นทางการ และในปี 1966 ได้รับแต่งตั้งให้เป็นIBM Fellow ^{[ 10 ]}

แม้ว่า Stretch จะไม่ประสบความสำเร็จตามเป้าหมายด้านประสิทธิภาพของ IBM แต่ก็เป็นพื้นฐานของคุณลักษณะการออกแบบหลายอย่างของ IBM System/360 ที่ประสบความสำเร็จ ซึ่งประกาศเปิดตัวในปี 1964 และเริ่มจัดส่งครั้งแรกในปี 1965

ในช่วงต้นปี พ.ศ. 2498 ดร. เอ็ดเวิร์ด เทลเลอร์จากห้องปฏิบัติการรังสีวิทยาของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียต้องการระบบคำนวณทางวิทยาศาสตร์ใหม่สำหรับ การคำนวณ ไฮโดรไดนามิก สามมิติ มีการขอข้อเสนอจาก IBM และUNIVACสำหรับระบบใหม่นี้ ซึ่งจะเรียกว่าLivermore Automatic Reaction CalculatorหรือLARCตามคำกล่าวของคัทเบิร์ต เฮิร์ด ผู้บริหารของ IBM ระบบดังกล่าวจะมีราคาประมาณ 2.5 ล้านดอลลาร์ และจะทำงานที่ความเร็ว 1 ถึง 2 MIPS [ ^{11 ] : 12} การส่งมอบจะใช้เวลา 2 ถึง 3 ปีหลังจากลงนามในสัญญา

ที่ IBM ทีมเล็กๆ ที่Poughkeepsieซึ่งรวมถึง John Griffith และGene Amdahlได้ทำงานเกี่ยวกับข้อเสนอการออกแบบ หลังจากที่พวกเขาทำเสร็จและกำลังจะนำเสนอข้อเสนอ Ralph Palmer ก็หยุดพวกเขาและพูดว่า "มันเป็นความผิดพลาด" ^{[ 11 ] : 12} การออกแบบที่เสนอจะถูกสร้างขึ้นด้วยทรานซิสเตอร์แบบจุดสัมผัสหรือทรานซิสเตอร์แบบพื้นผิวกั้น ซึ่งทั้งสองแบบมีแนวโน้มที่จะถูก ทรานซิสเตอร์แบบแพร่กระจายที่เพิ่งคิดค้นขึ้นใหม่แซงหน้าในไม่ช้า[ ^{11 ] : 12}

IBM กลับไปที่ลิเวอร์มอร์และระบุว่าพวกเขากำลังถอนตัวจากสัญญา และเสนอระบบที่ดีกว่าอย่างมากแทน “เราจะไม่สร้างเครื่องนั้นให้คุณ เราต้องการสร้างสิ่งที่ดีกว่า! เราไม่รู้แน่ชัดว่าจะต้องใช้เงินเท่าไหร่ แต่เราคิดว่ามันจะต้องใช้เงินอีกหนึ่งล้านดอลลาร์และอีกหนึ่งปี และเราไม่รู้ว่ามันจะทำงานได้เร็วแค่ไหน แต่เราอยากจะตั้งเป้าไว้ที่สิบล้านคำสั่งต่อวินาที” ^{[ 11 ] : 13} ลิเวอร์มอร์ไม่ประทับใจ และในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2498 พวกเขาประกาศว่า UNIVAC ได้รับ สัญญา LARCซึ่งปัจจุบันเรียกว่าLivermore Automatic Research Computer LARC จะถูกส่งมอบในที่สุดในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2503 ^{[ 12 ]}

ในเดือนกันยายน ปี 1955 ด้วยความกังวลว่าห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอะลามอสอาจสั่งซื้อ LARC เช่นกัน IBM จึงได้ยื่นข้อเสนอเบื้องต้นสำหรับคอมพิวเตอร์ไบนารีประสิทธิภาพสูง โดยอิงจากแบบที่ปรับปรุงแล้วซึ่งลิเวอร์มอร์ปฏิเสธไป ซึ่งทางห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอะลามอสก็ให้ความสนใจ ในเดือนมกราคม ปี 1956 โครงการ Stretch จึงเริ่มต้นขึ้นอย่างเป็นทางการ ในเดือนพฤศจิกายน ปี 1956 IBM ชนะสัญญาด้วยเป้าหมายประสิทธิภาพที่ท้าทาย คือ "ความเร็วอย่างน้อย 100 เท่าของIBM 704 " (เช่น 4 MIPS) กำหนดส่งมอบคือปี 1960

ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ พบว่าจำเป็นต้องลดความเร็วสัญญาณนาฬิกา ทำให้เห็นได้ชัดว่า Stretch ไม่สามารถบรรลุเป้าหมายด้านประสิทธิภาพที่ตั้งไว้สูงได้ แต่การประมาณการประสิทธิภาพนั้นอยู่ในช่วง 60 ถึง 100 เท่าของ IBM 704 ในปี 1960 ราคาของ IBM 7030 ถูกกำหนดไว้ที่ 13.5 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ในปี 1961 ผลการทดสอบ จริง บ่งชี้ว่าประสิทธิภาพของ IBM 7030 นั้นสูงกว่า IBM 704 เพียงประมาณ 30 เท่า (เช่น 1.2 MIPS) ซึ่งสร้างความอับอายให้กับ IBM อย่างมาก ในเดือนพฤษภาคม 1961 โทมัส เจ. วัตสัน จูเนียร์ประกาศลดราคา 7030 ทั้งหมดที่อยู่ระหว่างการเจรจาเหลือ 7.78 ล้านดอลลาร์สหรัฐ และถอนผลิตภัณฑ์ออกจากตลาดทันที

เวลาในการบวก เลขทศนิยมอยู่ที่ 1.38–1.50 ไมโครวินาทีเวลาในการคูณอยู่ที่ 2.48–2.70 ไมโครวินาที และเวลาในการหารอยู่ที่ 9.00–9.90 ไมโครวินาที

แม้ว่า IBM 7030 จะไม่ถือว่าประสบความสำเร็จ แต่ก็เป็นต้นกำเนิดของเทคโนโลยีมากมายที่ถูกนำไปใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์รุ่นต่อๆ มาที่ประสบความสำเร็จอย่างมาก ระบบลอจิก ทรานซิสเตอร์Standard Modular System (SMS) เป็นพื้นฐานสำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์วิทยาศาสตร์ตระกูลIBM 7090 , เครื่องคอมพิวเตอร์ธุรกิจIBM 7070และ7080 , เครื่องคอมพิวเตอร์ตระกูล IBM 7040และIBM 1400และ เครื่องคอมพิวเตอร์วิทยาศาสตร์ขนาดเล็ก IBM 1620โดย 7030 ใช้ทรานซิสเตอร์ประมาณ 170,000 ตัว หน่วยจัดเก็บข้อมูลหลัก IBM 7302 Model I ก็ถูกนำมาใช้ใน IBM 7090, IBM 7070 และ IBM 7080 เช่นกันการทำงานแบบมัลติโปรแกรมมิ่ง , การป้องกันหน่วยความจำ, การขัดจังหวะแบบทั่วไป, ไบต์แปดบิตสำหรับ I/O ^{[ a ]} ล้วนเป็นแนวคิดที่ถูกนำไปใช้ใน เครื่องคอมพิวเตอร์ตระกูล IBM System/360รวมถึงหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) รุ่นต่อๆ มาส่วนใหญ่ด้วย

Stephen Dunwell ผู้จัดการโครงการที่กลายเป็นแพะรับบาปเมื่อ Stretch ล้มเหลวในเชิงพาณิชย์ ได้ชี้ให้เห็นไม่นานหลังจากที่ System/360 เปิดตัวในปี 1964 ซึ่งประสบความสำเร็จอย่างมากว่าแนวคิดหลักส่วนใหญ่ของระบบนี้ได้รับการบุกเบิกโดย Stretch ^{[ 13 ]}ในปี 1966 เขาได้รับการขอโทษและได้รับแต่งตั้งให้เป็น IBM Fellow ซึ่งเป็นเกียรติสูงสุดที่มาพร้อมกับทรัพยากรและอำนาจในการดำเนินการวิจัยตามที่ตนต้องการ^{[ 13 ]}

การประมวลผลแบบไปป์ไลน์คำสั่งการดึงข้อมูลล่วงหน้าและการถอดรหัส และการสลับหน่วยความจำถูกนำมาใช้ในการออกแบบซูเปอร์คอมพิวเตอร์รุ่นหลังๆ เช่น IBM System/360 รุ่น91 , 95และ195และ ซีรี่ส์ IBM 3090รวมถึงคอมพิวเตอร์จากผู้ผลิตรายอื่นๆ ณ ปี 2021 เทคนิคเหล่านี้ยังคงถูกใช้ในไมโครโปรเซสเซอร์ขั้นสูงส่วนใหญ่ เริ่มตั้งแต่รุ่นปี 1990 ซึ่งรวมถึง Intel Pentiumและ Motorola/IBM PowerPCรวมถึงไมโครโปรเซสเซอร์และไมโครคอนโทรลเลอร์แบบฝังตัวจำนวนมากจากผู้ผลิตต่างๆ

ซีพียู 7030 ใช้ตรรกะแบบอีมิเตอร์คัปปลิ้ง (เดิมเรียกว่าตรรกะแบบกระแสควบคุม ) ^{[ 14 ]}บน การ์ด Standard Modular System 18 ประเภท โดยใช้การ์ดคู่ 4,025 ใบ (ดังแสดงในภาพ) และการ์ดเดี่ยว 18,747 ใบ บรรจุทรานซิสเตอร์ 169,100 ตัว และต้องการพลังงานรวม 21 กิโลวัตต์^{[ 15 ] : 54} ใช้ทรานซิสเตอร์แบบดริฟท์เจอร์ มาเนียม NPN และ PNP ความเร็วสูง โดยมีความถี่ตัดที่มากกว่า 100 เมกะเฮิร์ตซ์ และใช้พลังงานประมาณ 50 มิลลิวัตต์ต่อตัว^{[ 15 ] : 57} วงจร ระดับที่สามบางวงจรใช้ระดับแรงดันไฟฟ้าที่สาม แต่ละระดับตรรกะมีความล่าช้าประมาณ 20 นาโนวินาที เพื่อเพิ่มความเร็วในพื้นที่ที่สำคัญ จึงใช้ตรรกะแบบอีมิเตอร์ฟอลโลเวอร์ เพื่อลดความล่าช้าเหลือประมาณ 10 นาโนวินาที ^{[ 15 ] : 55}

ใช้หน่วยความจำหลักเดียวกันกับIBM 7090 ^{[ 15 ] : 58}

1. ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ลอสอะลามอส (LASL) ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2504 ได้รับการยอมรับในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2504 และใช้งานจนถึงวันที่ 21 มิถุนายน พ.ศ. 2514
2. ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์ลิเวอร์มอร์ลิเวอร์มอร์ รัฐแคลิฟอร์เนียส่งมอบในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2504 ^{[ 16 ]}
3. สำนักงานความมั่นคงแห่งชาติสหรัฐอเมริกา (NSA) ได้นำระบบ IBM 7950 Harvest มาใช้ในเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 1962 โดยทำหน้าที่เป็น CPU หลักของระบบดังกล่าว และใช้งานเรื่อยมาจนถึงปี ค.ศ. 1976 เมื่อ ระบบเทป IBM 7955 Tractor เกิดปัญหาขึ้นเนื่องจากลูกเบี้ยวสึกหรอและไม่สามารถเปลี่ยนได้
4. สถานประกอบการอาวุธนิวเคลียร์ อัลเดอ ร์มาสตันประเทศอังกฤษ ส่งมอบเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2505 ^{[ 16 ]}
5. สำนักงานอุตุนิยมวิทยาสหรัฐฯวอชิงตัน ดี.ซี. ส่งมอบเดือนมิถุนายน/กรกฎาคม พ.ศ. 2505 ^{[ 16 ]}
6. บริษัท MITREส่งมอบในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2505 ^{[ 16 ]}และใช้งานจนถึงเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2514 ในฤดูใบไม้ผลิ พ.ศ. 2515 ได้มีการขายให้กับมหาวิทยาลัยบริกแฮม ยังซึ่งภาควิชาฟิสิกส์ได้ใช้งานจนกระทั่งถูกนำไปทำลายทิ้งในปี พ.ศ. 2525
7. สนามทดสอบกองทัพเรือสหรัฐฯ ดาห์ลเกรน ส่งมอบในเดือนกันยายน/ตุลาคม พ.ศ. 2505 ^{[ 16 ]}
8. Commissariat à l'énergie atomiqueฝรั่งเศส ส่งมอบเมื่อเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2506 ^{[ 16 ]}
9. ไอบีเอ็ม

ปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ IBM 7030 ของห้องปฏิบัติการลอว์เรนซ์ลิเวอร์มอร์ (ยกเว้นหน่วยความจำหลัก ) และชิ้นส่วนบางส่วนของคอมพิวเตอร์ IBM 7030 จากบริษัท MITRE และมหาวิทยาลัยบริแกมยัง ได้ถูกจัดแสดงอยู่ใน พิพิธภัณฑ์ ประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์ในเมืองเมาน์เทนวิว รัฐแคลิฟอร์เนีย

• ตัวเลขจุดคงที่ (Fixed-point numbers)มีความยาวแปรผันได้ จัดเก็บในรูปแบบไบนารี (1 ถึง 64 บิต) หรือทศนิยม (1 ถึง 16 หลัก) และในรูปแบบไม่มีเครื่องหมาย (unsigned format) หรือรูปแบบเครื่องหมาย/ขนาด (sign/magnitude format ) ฟิลด์อาจคร่อมขอบเขตของเวิร์ด (word boundaries) ในรูปแบบทศนิยม ตัวเลขแต่ละหลักมีความยาวแปรผันได้เป็นไบต์ (สี่ถึงแปดบิต)
• ตัวเลข ทศนิยมมีแฟล็กเลขชี้กำลัง 1 บิต, เลขชี้กำลัง 10 บิต, เครื่องหมายเลขชี้กำลัง 1 บิต, ขนาด 48 บิต และไบต์เครื่องหมาย 4 บิต ในรูปแบบเครื่องหมาย/ขนาด
• อักขระตัวอักษรและตัวเลขมีความยาวแปรผันได้ และสามารถใช้รหัสอักขระใดก็ได้ที่มีขนาด 8 บิตหรือน้อยกว่า
• ไบต์มีความยาวแปรผันได้ (หนึ่งถึงแปดบิต) ^{[ 17 ]}

คำสั่งมีทั้งแบบ 32 บิตหรือ 64 บิต^{[ 18 ]}

รีจิสเตอร์จะทับซ้อนกับที่อยู่หน่วยความจำ 32 รายการแรกดังที่แสดงไว้^{[ 19 ]}

ตัวสะสมและรีจิสเตอร์ดัชนีทำงานในรูปแบบ เครื่องหมายและขนาด

หน่วยความจำหลักมีขนาด 16K ถึง 256K คำไบนารี 64 บิต แบ่งเป็นกลุ่มละ 16K

หน่วยความจำได้รับการให้ความร้อน/ความเย็นด้วยน้ำมันแช่เพื่อรักษาเสถียรภาพของลักษณะการทำงาน

• โครงการประกอบชิ้นส่วน STRETCH (STRAP)
• MCP (อย่าสับสนกับBurroughs MCP )
• COLASL ^{[ 20 ]}และภาษาการเขียนโปรแกรม IVY ^{[ 21 ]}
• ภาษาการเขียนโปรแกรมFORTRAN ^{[ 22 ]}
• SOS (Stretch Operating System) คือระบบปฏิบัติการที่เขียนขึ้นที่ศูนย์การคำนวณทางวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัย BYU เพื่อเป็นการอัปเกรด MCP พร้อมด้วยภาษา FORTRAN เวอร์ชันปรับปรุงใหม่

• IBM 608อุปกรณ์ประมวลผลแบบทรานซิสเตอร์เครื่องแรกที่วางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์
• ILLIAC IIคือซูเปอร์คอมพิวเตอร์แบบทรานซิสเตอร์จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ที่เข้าร่วมแข่งขันกับ Stretch

• Brooks, Frederick (2010). "การยืดกล้ามเนื้อเป็นการออกกำลังกายที่ดีเยี่ยม—ช่วยให้คุณมีรูปร่างที่พร้อมสำหรับชัยชนะ" IEEE Annals of the History of Computing . 32 : 4– 9. doi : 10.1109/MAHC.2010.26 . S2CID  43480009 .

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับIBM 7030

• บทสัมภาษณ์ประวัติศาสตร์ปากเปล่ากับ Gene Amdahl จาก สถาบัน Charles Babbageมหาวิทยาลัยมินนิโซตา เมืองมินนิแอโพลิสAmdahlกล่าวถึงบทบาทของเขาในการออกแบบคอมพิวเตอร์หลายรุ่นให้กับ IBM รวมถึง STRETCH, IBM 701 , 701A และIBM 704เขาพูดถึงการทำงานร่วมกับNathaniel Rochesterและการบริหารจัดการกระบวนการออกแบบคอมพิวเตอร์ของ IBM
• คอลเลกชัน IBM Stretch ที่พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์
  • หน้าดัชนีคอลเลกชัน
    • ระบบ IBM 7030 FORTRAN
• 7030 ระบบประมวลผลข้อมูล (คลังข้อมูลของ IBM)
• IBM Stretch (หรือที่รู้จักในชื่อ IBM 7030 Data Processing System)
• แผนผังโครงสร้างองค์กรของ IBM Stretch
• รายงานของ BRL เกี่ยวกับ IBM Stretch
• การวางแผนระบบคอมพิวเตอร์ –หนังสือ Project Stretch ปี 1962
  • ภาพสแกนสำเนาที่ลงนามโดยผู้มีส่วนร่วมหลายท่าน
  • ไฟล์ PDF ที่ค้นหาได้
• เอกสารเกี่ยวกับ IBM 7030 ที่ Bitsavers.org (ไฟล์ PDF)