Colossus, ICL, Harwell – история компьютеров в музейных экспонатах

Многим пользователям современных компьютеров и комплектующих к ним, стройными рядами сходящих с конвейеров высокотехнологичных производственных линий мегакорпораций, сложно вообразить всю грандиозность такой ежедневной и повсеместной доступности ПК. Стоит отмотать временную ленту истории на несколько десятков лет назад (всего-то пару поколений), и увидеть вместо олицетворяющих философию высоких стандартов штаб-квартир компаний в Кремниевой долине забитые примитивной по нынешним меркам электроникой и инструментами неряшливые гаражные мастерские. Так, Стив Джобс (Steve Jobs) и Стив Возняк (Steve Wozniak) вместе собрали первый компьютер Apple в гараже дома семьи Джобса в Калифорнии. Можно пойти ещё дальше – в эру ламповых "компьютеров-шкафов", над которыми трудились коллективы учёных-первопроходцев, зачастую руководимых желанием буквально спасти жизни.

Похожий дух исторических инноваций царит и в британском Национальном музее вычислительной техники (National Museum of Computing), расположенном в комплексе сооружений Блетчли-Парка (Bletchley Park), графство Бакингемшир, - бывшего центра криптографических технологий времён Второй мировой войны. Музей, являющийся домом для многих важнейших компьютеров из когда-либо созданных, функционирует благодаря энтузиастам и волонтёрам. Каждый из них испытывает страсть к истории компьютеров, и она может быть на удивление заразительной. Один из управляющих Энди Кларк (Andy Clark) говорит о духе экспонатов: "Это музей вычислений, а не компьютеров. Интерес представляют не внутренности коробок, а что они могут делать. Каждый экспонат полностью действующий и способен выполнять работу, для которой был создан". Поддержание такого состояния машин требует от добровольцев некоторых усилий на восстановление "железа", поиск дефицитных компонентов и воссоздание важнейших аппаратов из некаталогизированной кучи электронных устройств.

Последняя "новинка" в музее – почти рабочая Elliott 803B. Машина была найдена ржавеющей на свалке 15 лет назад и восстановлена. Однако не хватает одного узла хранения данных, который использует обычную 35-мм плёнку, покрытую магнитной эмульсией производства Kodak. Тем не менее, на Elliott 803B уже можно послушать музыку.

Одна из самых больших систем - ICL 2966, лучшие годы которой приходятся на ранние 1980-е, выглядит скорее набором плит или стиральных машин из прачечной. Музею пожертвована компанией Tarmac 15 лет назад и до последнего времени пылилась без дела, пока в начале 2008 года не нашлось место для около 40% оригинальных компонентов. Любой, кто знаком с принципом устройства современных жёстких дисков, поймёт историческое значение этой машины, потому что её подсистема хранения данных основана на серии больших многослойных дисков с управляющимися сервомеханизмами головками чтения/записи. Пластины съёмные и хранятся в переносных пластиковых контейнерах.

Поверхность дисков чрезвычайно хрупкая и может доставить проблемы. "Эти системы располагались в абсолютно чистой, лишённой пыли среде, почти такой же, как производственные мощности HDD сегодня, - рассказывает Кларк. – Мы должны быть очень осторожны в обращении с дисками и надеемся рано или поздно выставить экспонат в чистой комнате".

Машина Harwell, о намерении энтузиастов восстановить которую мы уже рассказавали, только недавно прибыла в музей и успела вызвать немало восторженных комментариев. В ней нельзя встретить транзисторы или микросхемы – только лампы, катушки и механические реле. "Компьютер бездействовал с 1970 года, и вероятно у нас уйдёт более года на то, чтобы заставить его работать, но мы добьёмся своего, - говорит один из любителей техники. – Сейчас мы оцениваем, какие из деталей оригинальные, а что добавлено позже. Наибольшей проблемой является определение временного отрезка существования машины, на котором мы будем основываться в восстановлении. У нас есть некоторые изображения схем и фотографий, но неизвестно, когда они сделаны. Всё это часть головоломки". С тех пор, как был анонсирован проект реставрации, с командой связались три разработчика Harwell, которыми будет оказана неоценимая помощь.

На многих лампах видны признаки повреждений. Эти компоненты служили компьютерной памятью, и хотя до сих пор производятся, стоимость о дешевизне говорить не позволяет. Время и тепло также не поспособствовали сохранению запутанных проводов, поэтому на Harwell уйдёт не один месяц, прежде чем он подаст признаки жизни. Но даже тогда понадобиться иметь поблизости огнетушитель. "У нас уже загорались машины", - робко поясняет волонтёр. Между тем, некоторые члены команды работают над эмулятором этого аппарата, созданного в начале 1950-х годов, базируясь на оригинальных принципиальных схемах. С завершением задачи по обратной разработке (реверс-инжинирингу) программисты надеются использовать эмулятор для предсказания проблем и анализа ошибок, которые могут помешать запустить Harwell.

Большинство экспонатов музея принадлежит к эре "компьютеров-шкафов", ставших родоначальниками всей индустрии, но одна недавно открывшаяся экспозиция немного отличается. Это Personal Computing Gallery ("Галерея персональных компьютеров") – выставка работающих ПК. Представлены Sinclair ZX81, BBC Micro, Amiga и даже современные Mac и PC. Наибольший же интерес посетителей музея вызывает помещение, где выставлен Colossus.

Этот "монстр" рассматривается многими как первая цифровая программируемая машина. Восстановление и реконструкция заняли 10 лет и потребовали 6000 человеко-часов для полного завершения работ. Компьютер использовался с целью взлома нацистских шифров и был настолько засекречен, что не включался в историю вычислительной техники многие десятилетия после окончания Второй мировой войны.

Директор Блетчли-Парк Саймон Гриниш (Simon Greenish) рассказывает: "Это действительно место зарождения современных компьютеров. Умные люди с известными именами вроде Алана Тьюринга (Alan Turing) разрабатывали технологии для автоматического взлома шифров, и это привело к созданию Colossus, использовавшегося для поиска правильных настроек колёс очень сложной машины Lorenz SZ42. Тогда устройство не называлось компьютером, а скорее машиной для специфических задач. Но это был компьютер, воспринимаемый сегодня как первый в мире".

Вся система была собрана вместе благодаря всего восьми фотографиям 1945 года, нескольким фрагментам принципиальных схем, завладели которыми несмотря на строгую секретность работавшие над Colossus инженеры, и помощи Генри Фенсома (Henry Fensom) – человека, участвовавшего в сборке первого компьютера.