WHIRLWIND

Primo computer in tempo reale,
• Primo computer con display grafico,
• Primo computer che utilizza la memoria centrale,
• Primo computer elettronico non costruito in sostituzione di un sistema meccanico.

Il progetto che portò alla costruzione del computer Whirlwind del MIT (Massachusetts Institute of Technology) era un contratto della Marina Militare durante la Seconda Guerra Mondiale, finalizzato alla realizzazione di un simulatore di volo in tempo reale con un display grafico che simulasse il pannello di controllo dell’aereo. Jay Forrester, il responsabile del progetto, ha prima provato a costruire un computer analogico per l’attività, ma ha concluso che non poteva fornire la precisione necessaria nel modello aerodinamico. Jerry Crawford, che vide la dimostrazione dell’ENIAC nel 1945, suggerì invece di costruire un computer digitale. La progettazione fu completata nel 1947 e la costruzione iniziò con una squadra di 175 persone, di cui 70 tecnici.

Whirlwind entrò in funzione il 20 aprile 1951. A questo punto la Marina aveva perso interesse, poiché il Whirlwind non sarebbe stato abbastanza veloce per il loro sistema di addestramento, ma l’Air Force prese il suo posto, finanziando lo sviluppo di Whirlwind nell’ambito del Progetto Claude.

La velocità del processore era inizialmente di 20 KIPS (migliaia di istruzioni al secondo), limitata principalmente dal tempo di accesso del tubo di archiviazione CRT Williams-Kilburn utilizzato per la memoria principale. Memorizzava i bit sotto forma di punti di fosforo attivato sullo schermo, leggendoli e aggiornandoli prima che i punti sbiadissero. Ogni punto poteva essere letto grazie alla carica sulla faccia del tubo. I tubi potrebbero essere azionati secondo un ciclo in 4 fasi, sincronizzato con il ciclo di elaborazione delle istruzioni in 4 fasi. Tranne che durante la fase di recupero dell’istruzione, un’operazione di memoria e un processo di istruzione separato verrebbero eseguiti simultaneamente

• Aggiorna una riga; puntatore dell’istruzione di incremento
• Recuperare istruzioni
• Aggiorna la riga successiva; decodificare l’istruzione
• Lettura/scrittura ad accesso casuale; eseguire l’istruzione

L’originale MIT Whirlwind riempiva quattro piani di un edificio a due piani, contando la sottostazione elettrica da megawatt nel seminterrato e il sistema HVAC sul tetto che doveva estrarre tutto quel calore. Il processore è stato costruito con 18.000 tubi a vuoto che assorbono circa 50 watt ciascuno. Quando i rack delle provette erano completamente accesi, non era sicuro camminare in mezzo a loro a causa del calore che emanavano.

Ogni giorno, il primo compito dopo l’accensione era che qualcuno controllasse i rack delle provette e sostituisse eventuali valvole bruciate. Quindi è possibile eseguire un programma inserito su una serie di interruttori a levetta in linguaggio macchina binario. Il periodo di tempo tra le bruciature dei tubi era il fattore limitante sulla durata dei programmi che potevano essere eseguiti. Quando è stata aggiunta la memoria esterna, gli interruttori a levetta sono stati mantenuti in un programma del caricatore di avvio, agendo effettivamente come ROM di sistema.

Il programma più famoso scritto per il Turbine I era la routine della palla rimbalzante, che mostrava il corretto arco gravitazionale e la perdita di energia ad ogni rimbalzo. Una linea retta rappresentava il terreno o il pavimento. Tralasciando un segmento di questa linea in cui la pallina è caduta, la pallina continuerebbe a cadere dal fondo dello schermo.

L’invenzione della memoria centrale, che è intrinsecamente più veloce e non richiede aggiornamento, ha permesso a Whirlwind di funzionare a 40 KIPS a partire dal 1953. Questo era abbastanza veloce per il sistema di difesa aerea SAGE (Semi Automated Ground Environment) dell’Air Force. Il contratto per la produzione delle versioni di produzione di Whirlwind fu inizialmente assegnato alla RCA e poi all’IBM. La progettazione del sistema è stata eseguita dalla MITRE Corporation, uno spin-off del MIT, e l’Air Defense Engineering Service (ADES) di Western Electric ha ottenuto il contratto di integrazione del sistema.

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