アトラス | 1962

 

アトラスは、1962年から1972年まで使用された世界初のスーパーコンピュータの一つであり、その当時、世界で最も強力なコンピュータとして知られている。アトラスの能力は、「アトラスがオフラインになると、イギリスのコンピュータ能力の半分が失われる」という言葉で表現されるほど注目されている。アトラスは、当時「一元ストレージ」と呼ばれていた仮想メモリを使用する最初の機械であり、ページング技術を採用している。このアプローチは急速に広まり、現在では普及している。

アトラスは、離散ゲルマニウムトランジスタを使用する第2世代コンピュータである。アトラスは、マンチェスター大学、フェランティ、プレッセイの共同開発によって作られた。アトラス機はさらに2台製造されており、1台はBPとロンドン大学のため、もう1台はオックスフォード近くのチルトンにあるアトラスコンピュータ研究所のために製造された。

フェランティは、ケンブリッジ大学のために派生システムを構築した。タイタンまたはアトラス2と呼ばれるこのシステムは、異なるメモリ構成を持ち、ケンブリッジ大学コンピュータ研究所が開発したタイムシェアリングオペレーティングシステムを実行している。さらに2台のアトラス2が納入されており、1台はケンブリッジのCADセンター（後にCADCentre、さらにAVEVAと呼ばれる）に、もう1台はオールダーマストンの原子力兵器研究所（AWRE）に納入された。

マンチェスター大学のアトラスは1971年に退役し、最後のアトラスであるCADCentre機は1976年の終わりに電源が切られた。チルトンアトラスの一部はエディンバラのスコットランド国立博物館に保存されており、主要なコンソール自体は2014年7月に再発見され、オックスフォード近くのラザフォード・アップルトン研究所にある。

1956年までに、イギリスがコンピュータ開発でアメリカに遅れを取っているという認識が高まっていた。4月、フェランティのB.W.ポラードはコンピュータ会議で「この国には中速コンピュータの範囲があり、ケンブリッジのEDSAC 2とマンチェスターのマーク2の2台だけが本当に速いが、どちらも最も速いアメリカの機械に比べて非常に遅い」と述べた。これは、科学および産業研究省の高速計算機械に関する諮問委員会、通称ブラン委員会への5月の報告書で同様の懸念が表明された。

この期間中、マンチェスター大学のトム・キルバーンのチームはトランジスタベースのシステムを実験しており、さまざまな技術をテストするために2台の小型機械を構築していた。これは明らかに前進の道であり、1956年の秋にキルバーンは新しいトランジスタベースの機械にどのような機能を望むかについて顧客の意見を集め始めた。ほとんどの商業顧客は、さまざまな周辺機器をサポートする必要性を指摘し、原子力庁はマイクロ秒ごとに命令を実行できる機械を提案した。これは後に「マイクロ秒エンジン」として知られるようになった。

多くの周辺機器をサポートする必要性と高速で動作する必要性は自然に矛盾している。たとえば、カードリーダーからデータを処理するプログラムは、リーダーが次のデータビットを送信するのを待っている間、ほとんどの時間を費やすことになる。これらのデバイスをサポートしながら中央処理装置（CPU）を効率的に活用するためには、新しいシステムにはデータをバッファリングするための追加メモリが必要であり、システム全体のデータフローを調整できるオペレーティングシステムが必要である。

ブラン委員会が新しいアメリカのより高速な設計、ユニバックLARCとIBM STRETCHについて聞いたとき、彼らは戦争時代の研究グループから市場に技術を移転する責任がある国家研究開発公社（NRDC）の注目を集めることができた。次の18か月間、彼らは潜在的な顧客、フェランティとEMIのエンジニアリングチーム、マンチェスターと王立レーダー研究所の設計チームとの数多くの会議を開催した。

すべての努力にもかかわらず、1958年の夏までNRDCからの資金はまだ利用できなかった。キルバーンは、さまざまな概念を実験するために小型のミューズを構築することで物事を進めることに決めた。これは、大学のマーク1の時間を貸し出すことで集めた資金から支払われた。プロジェクトが始まった後、1958年10月にフェランティが関与することを決定した。1959年5月、彼らはシステムを構築するためにNRDCから30万ポンドの助成金を受け取り、これは販売の収益から返済されることになる。このプロセスのどこかで、機械の名前はアトラスに変更された。

詳細な設計は1959年末までに完成し、コンパイラの構築が進行していた。しかし、スーパーバイザーオペレーティングシステムはすでに遅れていた。これにより、フェランティに新たに雇われたデイビッド・ハワースは、オペレーティングシステムチームを2人から6人に拡大することになった。これは「ヘラクレスのような努力」と表現され、疲れ知らずでエネルギッシュなハワース（22歳で物理学の博士号を取得）によって主導され、チームは最終的に周辺機器処理の問題を解決するためにマルチプログラミングをサポートする35,000行のアセンブラ言語からなるスーパーバイザーを提供した。

最初のアトラスは1962年の間に大学で構築された。スケジュールは、12月末にフェランティ・マーキュリー機械の計画されたシャットダウンによってさらに制約された。アトラスはこの目標を達成し、12月7日にAEAのディレクターであるジョン・コッククロフトによって正式に委託された。このシステムにはスーパーバイザーの初期バージョンしかなく、唯一のコンパイラはオートコード用であった。1964年1月に最終バージョンのスーパーバイザーがインストールされ、ALGOL 60およびFortran用のコンパイラも追加された。

1960年代中頃までに、元の機械は20時間の運用スケジュールに基づいて継続的に使用されており、この期間中に最大1,000のプログラムが実行される可能性があった。時間は大学とフェランティの間で分割され、後者は顧客に対して1時間あたり500ポンドを請求した。この一部は大学のコンピュータ収益基金に返還された。1969年には、大学が受け取ったコンピュータ時間は、公開市場でリースされていた場合720,000ポンドの費用がかかると推定された。この機械は1971年11月30日にシャットダウンされた。

フェランティは1963年にロンドン大学とBPの共同コンソーシアムに他の2台のアトラス設置機を販売し、1964年12月には原子力研究所（ハーヴェル）にもう1台を販売した。AEA機は後にハーヴェルの境界フェンスから数ヤード離れたチルトンのアトラスコンピュータ研究所に移動され、民間の土地に位置することになり、アクセスがはるかに容易になった。この設置は、48kWordsの48ビットコアメモリと32のテープドライブを含む最大のアトラスに成長した。すべての英国の大学に時間が提供された。この機械は1974年3月にシャットダウンされた。

1962年2月、フェランティはケンブリッジ大学にアトラス機械の一部を提供し、その見返りとして大学はこれを使用してシステムの安価なバージョンを開発することになった。その結果、タイタン機が誕生し、1963年の夏に運用を開始した。フェランティはこの設計の2台をアトラス2という名前で販売し、1台は1963年に原子力兵器研究所（オールダーマストン）に、もう1台は1966年に政府後援のコンピュータ支援設計センターに販売された。

アトラスは、アメリカのLARCおよびSTRETCHプログラムに対する応答として設計された。両者は最終的にアトラスよりも早く公式に使用され、LARCは1961年に、STRETCHはアトラスの数か月前に登場した。アトラスはLARCよりも約4倍速く、STRETCHよりもわずかに遅く動作した。アトラスは約1.59マイクロ秒で2つの浮動小数点数を加算し、STRETCHは同じ操作を1.38から1.5マイクロ秒で行った。それでも、フェランティのソフトウェア部門の責任者であるヒュー・デボナルドは1962年に「アトラスは実際に世界で最も強力なコンピューティングシステムであると主張されている。この主張は、アトラスとその競争相手が同時に類似の大規模な代表的な計算作業セットを提示された場合、アトラスが他のすべてのコンピュータよりも先にそのセットを完了すべきであることを意味している」と述べた。LARCのさらなる販売は試みられず、STRETCH機が最終的にどれだけ生産されたかは不明である。

1964年にCDC 6600が登場するまで、アトラスは大きく上回られることはなかった。CDCは後に、1959年のミューズの説明が6600の開発を大幅に加速させるアイデアを提供したと述べた。これは、もともとアトラスを購入するために議論されていたオーストラリアのCSIROとの契約を獲得することにつながった。

フェランティは1960年代初頭に深刻な財政的困難に直面し、1963年にコンピュータ部門を国際コンピュータおよびタブレータ（ICT）に売却することを決定した。ICTは、カナダのフェランティ・パッカード6000を基にした柔軟な機械の範囲であるICT 1900シリーズに中点を置くことを決定した。

アトラスは多くのコンピュータ業界の人々に高く評価されている。その中にはデジタル機器会社のC.ゴードン・ベルが含まれており、彼は後にアトラスを称賛した：

「アーキテクチャの観点から、マンチェスターアトラスは模範的であった。それは私たちが構築する大きな機械ではなく、いくつかの良い設計原則を示していたからである。アトラスはマルチプログラム化されており、ユーザーとオペレーティングシステムの間に明確に定義されたインターフェースを持ち、非常に大きなアドレス空間を持ち、命令セットの機能を拡張するための追加コードの概念を導入した。」

2022年6月、IEEEのマイルストーンが「アトラスコンピュータと仮想メモリの発明1957-1962」に捧げられた。