LGP-30 [リブラスコープ ゼネラルパーフォース 30 | 1956]
LGP-30は、Librascope General PurposeおよびLibrascope General Precisionの略で、初期のオフ-the-shelfコンピュータです。カリフォルニア州グレンデールのLibrascope社（General Precision Inc.の子会社）によって製造され、Royal Typewriter CompanyのRoyal McBee部門との合弁会社であるRoyal Precision Electronic Computer Companyによって販売およびサービスが提供されました。LGP-30は1956年に初めて製造され、定価は47,000ドルでした。これは2023年では約530,000ドルに相当します。
LGP-30は一般的にデスクコンピュータと呼ばれ、高さ、幅、奥行き（タイプライター棚を除く）はそれぞれ33インチ、44インチ、26インチ（84 cm、112 cm、66 cm）でした。重量は約800ポンド（360 kg）で、頑丈なキャスターに取り付けられており、ユニットを移動するのが容易でした。
LGP-30の主な設計コンサルタントはスタン・フランケルで、彼はマンハッタン計画のベテランであり、ENIACの初期プログラマーの一人でした。彼は最小限のハードウェアで使いやすいコンピュータを設計しました。単一アドレスの命令セットは16のコマンドしか持たず、主記憶は磁気ドラムメモリが使用され、中央処理装置（CPU）のレジスタ、タイミング情報、マスタービットクロックはそれぞれ専用のトラックに配置されていました。真空管の数は、固体ダイオードロジックを使用することで最小限に抑えられ、ビット直列アーキテクチャと15個のフリップフロップを複数回使用することが実現されました。
このコンピュータは31ビットのバイナリワードコンピュータで、4096ワードのドラムメモリを持っていました。標準的な入力はFlexowriterキーボードとペーパーテープ（1秒あたり10の6ビット文字）で、標準出力はFlexowriterプリンター（1秒あたり10文字で動作するタイプライター）でした。オプションとして、高速ペーパーテープリーダーとパンチが別の周辺機器として利用可能でした。
LGP-30のコンソールタイプライターはコンピュータ歴史博物館に展示されています。なお、この時代のタイプライターでは一般的に1のキーはなく、小文字のLが代わりに使用されていました。コンピュータには113個の電子管と1450個のダイオードが含まれており、チューブは34枚のエッチング回路プラグインカードに取り付けられていて、関連コンポーネントも含まれていました。この34枚のカードはわずか12種類しかありませんでした。カードエクステンダーを使用することで、全ての機能の動的テストが可能でした。1450個のダイオードのうち680個は1枚のプラグインロジックボードに取り付けられていました。
LGP-30は、フルロード下で1500ワットを必要とし、電源コードは標準的な115ボルト60サイクルの単相ラインに接続できました。コンピュータは、95から130ボルトの電力線変動に適した電圧調整を組み込んでいました。電力調整に加えて、コンピュータにはチューブの熱ショックを最小限に抑えるためのウォームアップ段階用の回路も含まれていました。コンピュータは冷却ファンを備えており、フィルタされた空気をダクトを通してチューブやダイオードに送ることで、コンポーネントの寿命を延ばし、適切な動作を確保していました。LGP-30を適切な温度で運用すれば、高価な空調は必要ありませんでした。
ドラムワードごとに32ビットの位置がありましたが、実際に使用されたのは31ビットのみで、32ビット目のタイミングで「ヘッドの磁気フラックスの復元」が行われました。命令ごとに1つのアドレスしかなかったため、オペランドの最適化の方法が必要でした。さもなければ、データ参照のたびに命令はドラム（またはディスク）の完全な回転を待たなければなりませんでした。LGP-30は論理アドレスをドラム上でインターリーブすることでオペランドの位置を最適化し、隣接するアドレス（例えば00と01）が9つの物理位置で隔てられるようにしました。これにより、オペランドがそれを使用する命令の隣に配置されました。64トラックそれぞれに64ワード（セクター）がありました。隣接する物理ワード間の時間は約0.260ミリ秒（ms）で、隣接するアドレス間の時間は9 x 0.260の2.340 msでした。最悪のアクセス時間は16.66 msでした。
命令の半分（15ビット）は未使用でした。この未使用部分は追加の命令、インデックス、間接アドレッシング、次の命令を位置づけるための第二のアドレス（+1）として使用可能でしたが、これらの機能はLGP-30には実装されておらず、一部は1960年の後継機RPC-4000で実現されました。
LGP-30の独特の機能は、安価なコンピュータでありながら内蔵の乗算機能を持っていたことです。このコンピュータはドラムコンピュータであり、ビットはドラムから読み込まれる際に直列で処理されました。乗算に関連する加算を行う際、オペランドを右にシフトし、バイナリポイントがワードの左側にあるかのように機能しました。除算も同様に機能しました。
コストをさらに削減するために、内部レジスタを示す従来の前面パネルのランプは省略され、代わりにLibrascopeは小型のオシロスコープを前面パネルに取り付け、三つのレジスタ読み取りヘッドからの出力を表示しました。オペレーターはビットを見るために、オシロスコープのトレースの上下遷移を数えました。
当時の他のコンピュータとは異なり、内部データは八進法ではなく16進法で表現されましたが、非常に安価な機械だったため、6つの非10進法の文字を表すために物理的なタイプライターキーが使用されました。この結果、0 – 9の代わりにf、g、j、k、q、wが使われ、これは「FiberGlass Javelins Kill Quite Well」というフレーズで覚えられていました。
内部構成: ストゥットガルトコンピュータ博物館に展示されているLGP-30。左側がドラムメモリ、右側がCPUです。
LGP-30 ドラムメモリ
- ワード長: 31ビット（符号ビットを含むが、スペーサービットなし）
- メモリサイズ: 4096ワード
- 速度: 隣接する物理ワード間のアクセス時間は0.260ミリ秒、隣接するアドレス間のアクセス時間は2.340ミリ秒。
- 加算時間: 0.26ミリ秒（アクセス時間を除く）
- 乗算または除算時間: 17ミリ秒（アクセス時間を除く）
- クロック周波数: 120 kHz
- 消費電力: 1500ワット
- 熱放出: 5,000 BTU/h（1,500 W）
- 算術要素: 三つの作業レジスタ（C: カウンタレジスタ、R: 命令レジスタ、A: アキュムレータレジスタ）
- 命令形式: 半ワード形式を使用した16の命令
- 技術: 113本の真空管と1350個のダイオード
- 生産数: 320～493台
- 初回納品: 1956年9月
- 価格: 47,000ドル
- 後継機: LGP-21
- 成果: LGP-30は、小規模な科学計算を提供する初期のデスクサイズコンピュータの一つであり、約500台が販売され、ダートマス大学にも1台納入され、そこで学生たちはDartmouth ALGOL 30やDOPE（Dartmouth Oversimplified Programming Experiment）を実装しました。
