フェランティ・マーク1 | 1951

 

フェランティ・マーク1（Ferranti Mark 1）、またはその販売資料におけるマンチェスター電子コンピュータ（Manchester Electronic Computer）として知られ、時にはマンチェスター・フェランティ（Manchester Ferranti）とも呼ばれます。これは、イギリスの電気工学会社フェランティ社によって製造され、世界初の商業的に利用可能な電子汎用ストレージプログラムデジタルコンピュータです。

BINACやZ4によって先行されましたが、Z4は電気機械式であり、ソフトウェアプログラムの機能がありませんでした。一方、BINACは納品後に成功裏に動作することはありませんでした。

フェランティ・マーク1は「マンチェスター・マーク1の整理された商業版」とされます。最初の機械は1951年2月にマンチェスター大学に納品され（公にデモが行われたのは7月）、1951年3月31日に販売されたUNIVAC Iが1952年12月末にアメリカ合衆国国勢調査局に納品される前に公開されました。

フェランティ・マーク1（Ferranti Mark 1）は、マンチェスター大学でフレディ・ウィリアムズとトム・キルバーンによって設計されたマンチェスター・マーク1を基にしており、イギリスのフェランティ社によって製造されました。主な改良点には、主記憶装置と副記憶装置のサイズの拡大、高速な乗算器、追加の命令が含まれます。

マーク1は、ウィリアムズ管ディスプレイの表面に配置された電気的な点の単一の行として保存された20ビットのワードを使用し、各陰極管は64行の点を保存していました。命令は単一のワードに保存され、数値は二つのワードに保存されました。主記憶は8つの管で構成され、それぞれが64ワードのページを1ページ保存していました。その他の管は80ビットのアキュムレーター（A）、40ビットの「被乗数/商レジスタ」（MQ）、および8つの「Bライン」、すなわちインデックスレジスタを保存し、これはマーク1デザインのユニークな特徴の一つでした。アキュムレーターは二つの40ビットワードとしてもアドレス指定できました。各管には副記憶へのオフセット値を保存するための追加の20ビットワードがありました。

副記憶は、512ページの磁気ドラムによって提供され、1トラックあたり2ページを保存し、約30ミリ秒の回転時間を持ちました。このドラムは、マンチェスターで設計されたものの8倍のストレージを提供しました。

命令はマンチェスター機と同様に、オペランドが修正され、アキュムレーターに残る単一アドレス形式を使用しました。合計約50の命令がありました。基本サイクル時間は1.2ミリ秒で、新しい並列ユニットでは乗算を約2.16ミリ秒で完了でき、これは元の約5倍の速度でした。乗算器は、機械の4,050本の真空管のほぼ4分の1を占めていました。メモリからウィリアムズ管の単語を紙テープ装置にコピーしたり、再度読み込んだりするためのいくつかの命令も含まれていました。また、ランダム数生成命令やBラインを使用する新しい命令など、オリジナルのマンチェスター設計にはいくつかの新しい命令が追加されました。

オリジナルのマーク1は、5ビットの値を表す英数字を入力してプログラムされる必要がありました。技術者たちは、紙テープ入力で表される穴とバイナリ数字との間で最も単純なマッピングを使用することに決めましたが、穴と物理キーボードとの間のマッピングはバイナリマッピングとして意図されていませんでした。その結果、0から31（5ビットの数値）を表す値のキャラクターは完全にランダムに見え、具体的には/E@A

½DRJNFCKTZLWHYPQOBG"MXV£という形式でした。

最初のマシンはマンチェスター大学に納品されました。フェランティはさらなる販売に高い期待を寄せ、1952年秋に原子力研究所からの注文に励まされました。しかし、2台目のマシンが製造されている間に政府が変わり、10万ポンドを超えるすべての政府契約がキャンセルされ、フェランティは部分的に完成したマーク1を抱えることになりました。最終的に、この会社はトロント大学に販売しました。トロント大学は自分たちのマシンを製造していましたが、完全なマーク1をさらに安く購入するチャンスを見出しました。彼らは約30,000ドルという「火事売り」の価格で購入し、ビアトリス・ワーズリーが「FERUT」という愛称を付けました。FERUTは、ビジネス、工学、学術などのさまざまな業務で広く使用され、セント・ローレンス水路の建設における計算を行いました。

アラン・チューリングはプログラミングマニュアルを執筆しました。

最初の2台のマシンの後、設計の改訂版であるフェランティ・マーク1スター（Ferranti Mark 1 Star）またはフェランティ・マーク1*が登場しました。この改訂版は、主に使いやすさを向上させるために命令セットを整理しました。元々の穴からバイナリ数字へのマッピングがランダムに見える結果をもたらしていたのに対し、新しいマシンでは数字から穴へのマッピングが行われ、はるかにシンプルなマッピング（ø£½0@:$ABCDEFGHIJKLMNPQRSTUVWXYZ）が実現されました。

また、インデックスレジスタを使用するいくつかのコマンドには副作用があり、プログラミングにおいて奇妙な挙動を引き起こしていましたが、これらは副作用のない形に修正されました。元のマシンのJUMP命令は、実際のアドレスの「一つ前」に着地する仕様でしたが、これは奇妙なインデックスの挙動と似た理由からであり、理論的には役立つものの実際には非常に厄介であったため、こちらも修正されました。入出力も改良され、5ビットの数値が最下位桁から右に出力されるようになりました。これらの変更により、新しいマシンのプログラミングが大幅に容易になりました。

マーク1/1*は約10,000ポンド（5.0ショートトン、4.5トン）の重さがありました。

1953年から1957年の間に、少なくとも7台のマーク1*マシンが納品され、そのうちの1台はアムステルダムのシェルラボに、もう1台はマンチェスターのチャッダートン工場にある航空機メーカーのアブロに設置され、バルカン機などのプロジェクトに使用されました。

コンウェイ・バーンズ＝リーとメアリー・リー・ウッズは、ワールド・ワイド・ウェブの発明者であるティム・バーンズ＝リーの両親であり、フェランティ・マーク1およびマーク1*で働いていました。

フェランティ・マーク1の命令セットには、「フートコマンド（hoot command）」が含まれており、これによりマシンはオペレーターに聴覚的なフィードバックを提供することができました。この音はピッチを変更することができ、マーク1が初めてのコンピュータ生成音楽の記録を行った際にその機能が利用されました。演奏されたメドレーには「God Save the King」、「Baa Baa Black Sheep」、および「In the Mood」が含まれていました。この録音は1951年末にBBCによって行われ、プログラミングはハロウの数学教師でありアラン・チューリングの友人でもあるクリストファー・ストレイチーによって行われました。ただし、音楽を演奏した最初のコンピュータではなく、オーストラリアの最初のデジタルコンピュータであるCSIRACが「Colonel Bogey」の演奏を行ったことがありました。

1951年11月、ディートリッヒ・プリンツ博士はマンチェスター・フェランティマーク1コンピュータ用のチェスプレイプログラムを作成し、これが最も初期のコンピュータゲームの一つとなりました。しかし、マーク1コンピュータの制限により、完全なチェスゲームをプログラムすることはできませんでした。プリンツは、わずかに「2手でチェックメイト」の問題をプログラムすることができました。

このプログラムは、ホワイトとブラックのすべての可能な手（数千の選択肢）を検討し、解決策が見つかるまで15〜20分かかりました。プログラムにはいくつかの制限があり、キャスリング、ダブルポーンムーブ、エンパッサ捕獲、ポーンプロモーションを行わず、チェックメイトとスターレートの区別もありませんでした。