LGP-30 [Librascope General Purpose | 1956]

LGP-30


 LGP-30은 Librascope General Purpose와 Librascope General Precision의 약자이다. 초기의 상용 컴퓨터로, 캘리포니아 글렌데일에 있는 Librascope 회사에서 제조되었으며, Royal Precision Electronic Computer Company와 Royal Typewriter Company의 Royal McBee 부서가 공동으로 판매 및 서비스했다. LGP-30은 1956년에 처음 제조되었으며, 당시 소매 가격은 47,000달러로, 2023년에는 약 530,000달러에 해당한다.

LGP-30은 일반적으로 책상 컴퓨터로 불리며, 높이, 너비, 깊이는 타자기 선반을 제외하고 각각 33인치, 44인치, 26인치(84cm, 112cm, 66cm)이다. 무게는 약 800파운드(360kg)로, 견고한 캐스터가 장착되어 있어 이동이 용이하다.

LGP-30의 제어판은 스탠 프랭켈이 주요 설계 컨설턴트로 참여하였으며, 그는 맨해튼 프로젝트의 베테랑이자 ENIAC의 첫 프로그래머 중 한 명이다. 그는 최소한의 하드웨어로 사용 가능한 컴퓨터를 설계하였다. 단일 주소 명령 세트는 16개의 명령만을 가지고 있으며, 자기 드럼 메모리가 주요 메모리를 차지하고, 중앙 처리 장치(CPU)의 프로세서 레지스터, 타이밍 정보, 마스터 비트 클록은 각각 전용 트랙에 위치한다. 진공관의 수는 최소화되었으며, 고체 다이오드 로직, 비트 직렬 아키텍처 및 15개의 플립플롭을 다중 사용하여 구성되어 있다.

이 컴퓨터는 이진 31비트 단어 컴퓨터로 4096 단어의 드럼 메모리를 가지고 있다. 표준 입력 장치는 Flexowriter 키보드와 종이 테이프(초당 10개의 6비트 문자)이며, 표준 출력은 Flexowriter 프린터(초당 10 문자로 작동)이다. 선택적으로 고속 종이 테이프 판독기 및 펀치가 별도의 주변 장치로 제공된다.

LGP-30에는 113개의 전자관과 1450개의 다이오드가 포함되어 있으며, 이들은 34개의 에칭된 회로 플러그형 카드에 장착되어 있다. 이 34개의 카드는 12가지 유형만으로 구성되어 있다. 동적 테스트를 위해 모든 기계 기능을 시험할 수 있는 카드 익스텐더가 제공된다. 1450개의 다이오드 중 680개는 하나의 플러그형 로직 보드에 장착되어 있다.

LGP-30은 최대 부하에서 1500와트를 요구하며, 표준 115볼트 60사이클 단상 전원에 연결할 수 있다. 전압 변동에 적합한 전압 조정 기능이 내장되어 있으며, 95볼트에서 130볼트까지의 전원 변동에 대응한다. 또한, 컴퓨터에는 전자관의 수명을 늘리기 위한 예열 단계 회로가 포함되어 있다. 필터링된 공기를 전자관과 다이오드에 공급하는 냉각 팬이 장착되어 있어, 적정 온도에서 작동할 경우 비싼 에어컨이 필요 없다.

드럼 단어당 32비트 위치가 있으나, 31비트만 사용되어 32번째 비트 시간에서 자기 플럭스 복원 기능이 가능하다. 각 명령에 하나의 주소만 있는 관계로 피연산자의 최적 할당 방법이 필요하다. 이를 위해 LGP-30은 논리 주소를 드럼에 교차 배치하여 두 개의 인접한 주소(예: 00과 01)가 아홉 개의 물리적 위치로 분리되도록 하여 피연산자를 사용하는 명령 근처에 위치하게 하였다. 64개의 트랙 각각은 64개의 단어(섹터)를 가지고 있으며, 두 개의 인접한 물리적 단어 사이의 시간은 약 0.260밀리초(ms), 두 개의 인접한 주소 사이의 시간은 9 x 0.260으로 2.340ms이다. 최악의 접근 시간은 16.66ms이다.

명령어의 절반(15비트)은 사용되지 않았다. 사용되지 않는 절반은 추가 명령어, 인덱싱, 간접 주소 지정 또는 다음 명령어의 위치를 찾기 위한 두 번째 주소(+1)로 사용할 수 있었으나, 이러한 기능은 LGP-30에는 구현되지 않았고, 1960년 후속 모델인 RPC-4000에서 일부 실현되었다.

LGP-30의 독특한 기능 중 하나는 저렴한 컴퓨터임에도 불구하고 내장된 곱셈 기능이다. 드럼 컴퓨터인 이 기계는 드럼에서 읽어오는 비트를 직렬로 처리하면서 곱셈에 필요한 덧셈을 수행하였다. 이 과정에서 피연산자를 오른쪽으로 시프트하며, 이진 소수점이 단어의 왼쪽에 위치한 것처럼 작동한다. 나눗셈 작업도 유사하게 작동한다.

비용 절감을 위해, 내부 레지스터를 표시하는 전통적인 전면 패널 조명은 없어지고, 대신 소형 오실로스코프가 전면 패널에 장착되어 세 개의 레지스터 읽기 헤드에서 출력된 정보를 표시하도록 하였다. 수평 및 수직 크기 조절을 통해 사용자가 표시를 조정할 수 있으며, 비트 번호가 새겨진 플라스틱 오버레이와 일치시킬 수 있다. 비트를 읽기 위해 사용자는 오실로스코프 파형의 상승 및 하강 전환을 계산한다.

당시 다른 컴퓨터와 달리, 내부 데이터는 8진수가 아닌 16진수로 표현되었으며, 매우 저렴한 기계임에도 불구하고 물리적 타자기 키를 사용하여 10에서 15위치에 해당하는 6개의 비숫자 문자를 나타냈다. 이로 인해 0에서 9까지의 문자와 f, g, j, k, q, w가 사용되었고, 이를 기억하기 위해 "FiberGlass Javelins Kill Quite Well"이라는 문구가 사용되었다.

LGP-30 사양

LGP-30의 내부 모습은 슈투트가르트 컴퓨터 박물관에서 볼 수 있다. 드럼 메모리는 왼쪽에, CPU는 오른쪽에 위치한다.

  • 단어 길이: 31비트 (부호 비트 포함, 여백 비트 없음)
  • 메모리 크기: 4096 단어
  • 속도: 두 개의 인접한 물리적 단어 간 접근 시간 0.260밀리초; 두 개의 인접한 주소 간 접근 시간 2.340밀리초
  • 덧셈 시간: 접근 시간 제외 시 0.26밀리초
  • 곱셈 또는 나눗셈 시간: 접근 시간 제외 시 17밀리초
  • 클록 속도: 120 kHz
  • 전력 소모: 1500와트
  • 열 방출: 5,000 BTU/h (1,500 W)
  • 산술 요소: 세 개의 작업 레지스터: C (카운터 레지스터), R (명령 레지스터), A (누산기 레지스터)
  • 명령 형식: 16개 명령어 (하프 워드 형식 사용)
  • 기술: 113개의 진공관과 1350개의 다이오드
  • 생산량: 320~493대
  • 첫 배송: 1956년 9월
  • 가격: 47,000달러
  • 후속 모델: LGP-21
  • 업적: LGP-30은 소형 과학 계산을 제공하는 첫 번째 책상 크기 컴퓨터 중 하나였다. 약 500대가 판매되었으며, 다트머스 대학교에 한 대가 판매되어 학생들이 다트머스 ALGOL 30과 DOPE(다트머스 간소화 프로그래밍 실험)를 구현했다.

프로그래밍

명령어 세트

LGP-30은 16개의 명령어를 가지고 있다. 각 명령어는 31비트 단어를 차지하며, 그 중 약 절반의 비트는 사용되지 않고 0으로 설정되어 있다. 명령어는 메모리에서 가져오는 "b"와 같은 명령과 메모리 위치를 지정하는 숫자 2000과 같은 주소 부분으로 구성된다. 모든 명령어는 LGP-30 단어에서 비슷한 형태를 가지고 있다. 명령 비트는 단어의 12에서 15 위치를 차지하고, 주소 비트는 18에서 29 위치를 차지한다. 주소 비트는 트랙과 섹터로 더욱 세분화된다. 모든 명령어는 주소를 가지지만, 일부는 주소를 사용하지 않는다. 이러한 명령어에서는 일반적으로 0000 주소를 입력하는 것이 관례이다.


이 블로그의 인기 게시물

콜러서스 컴퓨터 [Colossus computer | December 1943]

이미지
 콜로서스는 1943년부터 1945년까지 영국의 코드브레이커들이 개발한 컴퓨터 세트로, 로렌츠 암호의 암호 해독을 돕기 위해 사용되었다. 콜로서스는 열전구(진공관)를 사용하여 부울 연산과 카운팅 작업을 수행하였다. 따라서 콜로서스는 세계 최초의 프로그래머블 전자 디지털 컴퓨터로 간주되지만, 저장 프로그램이 아닌 스위치와 플러그를 통해 프로그래밍되었다. 콜로서스는 영국 일반우편국(GPO) 연구 전화 엔지니어인 토미 플라워스에 의해 설계되었으며, 수학자 맥스 뉴먼의 계획에 기반을 두고 있다. 앨런 튜링의 확률 사용은 암호 해독에 기여하였고, 이는 콜로서스 설계에도 영향을 미쳤다. 튜링이 에니그마 암호 해독을 위해 콜로서스를 설계했다는 주장은 종종 잘못 알려져 있다. 튜링의 기계는 에니그마를 해독하는 데 도움이 된 전기기계식 봄바(Bombe)였다. 프로토타입인 콜로서스 마크 1은 1943년 12월에 작동하는 것이 확인되었고, 1944년 초에는 블렛클리 파크에서 사용되었다. 처리 속도를 다섯 배로 늘린 개선된 콜로서스 마크 2는 1944년 6월 1일에 처음으로 작동하였으며, 이는 노르망디 상륙작전(디데이) 직전에 이루어졌다. 전쟁이 끝날 무렵, 10대의 콜로서스가 사용되고 있었으며, 11번째가 발주 중이었다. 블렛클리 파크에서 이 기계들이 사용됨으로써 연합군은 독일 최고 사령부(OKW)와 점령된 유럽의 군 사령부 간의 intercepted radiotelegraphy 메시지에서 방대한 양의 고급 군사 정보를 얻을 수 있었다. 콜로서스 기계의 존재는 1970년대 중반까지 비밀로 유지되었다. 대부분의 기계는 너무 작은 부품으로 해체되어 그 사용이 추론될 수 없었다. 두 대의 기계만이 남아 있었지만, 결국 1960년대에 해체되었다. 2024년 1월, GCHQ에 의해 공개된 새로운 사진들은 콜로서스가 블렛클리 파크 건물과 매우 다른 환경에서 재설계되었음을 보여준다. 2008년, 토니 세일과 자원봉사 팀에 의해 마크 2 콜로서스의 기능적인 재구성이 완료되었으며, 현재 ...
자세한 내용 보기

NTDS [Naval Tactical Data System | 1961]

이미지
Naval Tactical Data System   해군 전술 데이터 시스템(NTDS)은 1950년대에 미국 해군에 의해 개발된 전산화된 정보 처리 시스템으로, 1960년대 초반부터 전투함에서 사용되기 시작했다. 이 시스템은 여러 함선에서 제공되는 다양한 센서 데이터를 취합하여 전장을 하나의 통합된 지도 형태로 표시하고, 이를 통해 무기 운용자들에게 정확한 목표 정보를 전달할 수 있도록 했다. 개발의 이유와 배경 전투함에는 전투 정보 센터(CIC)라는 구획이 있다. CIC는 해당 함선이 아는 모든 전장 정보를 수집, 정리하고 이를 전달하는 역할을 한다. 목표에 대한 정보는 레이더와 음파 탐지기 운용자들에 의해 CIC로 전달되며, CIC의 승무원들은 이 정보를 사용해 공유된 지도를 업데이트한다. 지도는 지휘관들이 무기를 특정 목표로 유도하는 데 사용된다. 이 시스템은 영국의 전투 지휘소와 유사하지만, 훨씬 더 작은 규모의 시스템이었다. 이 시스템에는 두 가지 주요 문제가 있었다. 첫 번째 문제는 각 함선이 전장의 독립적인 정보를 갖고 있다는 점이었다. 이는 전투 단위 내에서 자원을 배분하는 데 문제를 일으켰다. 예를 들어, 특정 목표를 공격할 수 있는 무기를 가진 함선이 그 목표를 레이더에서 식별하지 못할 수 있었고, 반대로 두 함선이 동일한 목표를 공격하면서 다른 목표는 무시할 수 있었다. 이를 해결하려면 함선 간에 라디오나 깃발 신호 등의 추가적인 소통 수단을 사용해야 했지만, 이로 인해 전달해야 할 데이터 양이 방대해졌다. 두 번째 문제는 이 시스템을 운영하는 데 필요한 인력과 배치 공간이 너무 많다는 점이었다. 제2차 세계대전과 그 직후, 주요 해군들은 이 문제들을 심도 깊게 연구하기 시작했다. 특히 장거리 고속 항공기의 협동 공격에 대한 우려가 커졌기 때문이다. 이 위협에 대응하기 위해, 선두에서 목표를 탐지할 수 있는 '피켓'(격리 탐지선)들을 배치하는 방식이 사용되었다. 이들 피켓의 레이더 정보는 다른 함선으로 전달되었지만, 그 과...
자세한 내용 보기

에니악 [ENIAC | December 10, 1945]

이미지
 ENIAC(전자 수치 통합기 및 컴퓨터)는 1945년에 완공된 최초의 프로그래머블 전자 범용 디지털 컴퓨터이다. 다른 컴퓨터들도 일부 기능을 가지고 있었지만, ENIAC은 모든 기능을 갖춘 첫 번째 컴퓨터였다. 이는 튜링 완전하며 재프로그래밍을 통해 "광범위한 수치 문제"를 해결할 수 있다. ENIAC은 존 모클리와 제프리 에커트에 의해 설계되어 미국 육군의 탄도 연구소에서 포격 통계 계산을 위해 개발되었다. 그러나 첫 번째 프로그램은 열핵 무기의 실행 가능성 연구였다. ENIAC은 1945년에 완공되었으며, 1945년 12월 10일에 실제 작업에 처음 사용되었다. ENIAC은 1946년 2월 15일 펜실베이니아 대학교에서 공식적으로 헌정되었으며, 비용은 487,000 달러(2023년 기준 약 6,900,000 달러)에 달했으며 언론에서 "거대한 두뇌"라고 불렸다. 이는 전자기계 기계보다 약 천 배 빠른 속도를 자랑했다. ENIAC은 1946년 7월에 미국 육군 군수단에 공식적으로 인수되었고, 1947년에 메릴랜드주 애버딘 시험장에서 이전되었으며, 1955년까지 지속적으로 운영되었다. ENIAC의 설계와 건설은 글레이돈 M. 반스 소장이 이끄는 미국 육군 군수단 연구개발 명령에 의해 자금 지원되었다. 총 비용은 약 487,000달러로, 2023년 기준으로 약 6,900,000달러에 해당한다. 건설 계약은 1943년 6월 5일에 체결되었으며, 그 다음 달 펜실베이니아 대학교의 무어 전기 공학 학교에서 "프로젝트 PX"라는 코드명으로 비밀리에 작업이 시작되었다. 존 그리스트 브레이너드가 주요 연구자로 참여하였고, 허먼 H. 골드스타인은 육군에 이 프로젝트의 자금을 지원하도록 설득하여 감독 역할을 맡았다. ENIAC은 펜실베이니아 대학교의 존 모클리와 우르시너스 대학의 제프리 에커트에 의해 설계되었다. 개발을 지원한 설계 엔지니어 팀에는 로버트 F. 쇼(함수 표), 제프리 취안 추(나누기/제곱근 계산기), 토마...
자세한 내용 보기