आईबीएम 7030 स्ट्रेच

आईबीएम 7030, जिसे स्ट्रेच के नाम से भी जाना जाता है, आईबीएम का प्रथम ट्रांजिस्टर कंप्यूटर सुपर कंप्यूटर था। 1961 से 1964 में प्रथम सीडीसी 6600 प्रारंभ होने तक यह संसार का सबसे तेज़ कंप्यूटर था।

मूल रूप से लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी, में एडवर्ड टेलर द्वारा तैयार की गई आवश्यकता को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, इसका प्रथम उदाहरण 1961 में लॉस अलामोस नेशनल लेबोरेटरी को दिया गया था, और दूसरा अनुकूलित संस्करण, आईबीएम 7950 हार्वेस्ट, 1962 में राष्ट्रीय सुरक्षा एजेंसी को दिया गया था। आरएएफ एल्डरमैस्टन, इंग्लैंड में परमाणु हथियार अनुसंधान प्रतिष्ठान में वहां के शोधकर्ताओं और परमाणु ऊर्जा अनुसंधान प्रतिष्ठान में इसका अधिक उपयोग किया गया था, किन्तु केवल एस2 फोरट्रान कंपाइलर के विकास के पश्चात्, जो प्रथम गतिशील सरणियों को जोड़ने वाला था, और जिसे पश्चात् में पोर्ट किया गया था चिल्टन में एटलस कंप्यूटर प्रयोगशाला का एटलस (कंप्यूटर) हैं।

7030 अपेक्षा से बहुत धीमा था और यह अपने आक्रामक प्रदर्शन लक्ष्यों को पूर्ण करने में विफल रहा हैं। आईबीएम को अपनी कीमत 13.5 मिलियन डॉलर से घटाकर केवल 7.78 मिलियन डॉलर करने के लिए विवश होना पड़ा और पहले से ही अनुबंध पर वार्तालाप करने वाले ग्राहकों से भिन्न बिक्री से 7030 वापस ले लिया गया हैं। पीसी की संसार पत्रिका ने स्ट्रेच को सूचना प्रौद्योगिकी इतिहास की सबसे बड़ी परियोजना प्रबंधन विफलताओं में से बताया हैं।

आईबीएम के अंदर, लघु नियंत्रण डेटा निगम द्वारा ग्रहण किए जाने को स्वीकार करना कठिन लग रहा था। प्रोजेक्ट लीड, स्टीफन डब्ल्यू डनवेल, प्रारंभ में विफलता में उनकी भूमिका के लिए उन्हें स्केपगोट बनाया गया था, किन्तु जैसे ही आईबीएम सिस्टम की सफलता के रूप में/ 360 स्पष्ट हो गया, उनसे माफ़ी मांगी गई, एक आधिकारिक पद दिया गया, और 1966 में उन्हें आईबीएम फेलो बना दिया गया हैं।

स्ट्रेच की अपने स्वयं के प्रदर्शन लक्ष्यों को पूरा करने में विफलता के अतिरिक्त, इसने सफल आईबीएम सिस्टम/360 की अनेक डिज़ाइन विशेषताओं के आधार के रूप में कार्य किया हैं, जिसकी घोषणा 1964 में की गई थी और पहली बार 1965 में शिप किया गया था।

विकास इतिहास
1955 के प्रारंभ में, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय की विकिरण प्रयोगशाला के डॉ. एडवर्ड टेलर त्रि-आयामी द्रव गतिकी गणना के लिए नई वैज्ञानिक कंप्यूटिंग प्रणाली चाहते थे। इस नई प्रणाली के लिए आईबीएम और यूनीवैक से प्रस्तावों का अनुरोध किया गया था, जिसे लिवरमोर ऑटोमैटिक रिएक्शन कैलकुलेटर या यूनीवैक एलएआरसी कहा जाएगा। आईबीएम के कार्यकारी कथबर्ट हर्ड के अनुसार, इस प्रकार की प्रणाली की निवेश लगभग 2.5 मिलियन डॉलर होती हैं और यह प्रति सेकंड से दो मिलियन निर्देशों पर चलती हैं। कॉन्ट्रैक्ट साइन होने के दो से तीन वर्ष पश्चात् डिलीवरी होनी थी।

आईबीएम में, जॉन ग्रिफ़िथ और जीन अमदहल सहित पॉकीप्सी, न्यूयॉर्क की छोटी टीम ने डिज़ाइन प्रस्ताव पर कार्य किया। जैसे ही वह समाप्त करके प्रस्ताव प्रस्तुत करने वाले थे, राल्फ पामर ने उन्हें रोका और कहा, यह गलत है। प्रस्तावित डिज़ाइन या तब बिंदु-संपर्क ट्रांजिस्टर या सतह-अवरोध ट्रांजिस्टर के साथ बनाया गया होगा, दोनों में शीघ्र ही तत्कालीन नए आविष्कृत प्रसार ट्रांजिस्टर से उत्तम प्रदर्शन होने की संभावना है।

आईबीएम लिवरमोर लौट आया और कहा कि वह अनुबंध से भिन्र होते हैं, और इसके अतिरिक्त नाटकीय रूप से उत्तम प्रणाली का प्रस्ताव रखा, हम आपके लिए वह मशीन नहीं बनाने जा रहे हैं | हम कुछ उत्तम बनाना चाहते हैं | हम ठीक से नहीं जानते कि इसमें कितना व्यय आएगा, किन्तु हमें लगता है कि इसमें मिलियन डॉलर और अधिक वर्ष लगेगे, और हम नहीं जानते कि यह कितनी तेजी से चलेगा, किन्तु हम प्रति सेकंड दस मिलियन निर्देशों के लिए शूट करना चाहते हैं। लिवरमोर प्रभावित नहीं हुए और मई 1955 में उन्होंने घोषणा की कि यूनीवैक ने यूनीवैक एलएआरसी अनुबंध जीत लिया है, जिसे अब लिवरमोर ऑटोमैटिक रिसर्च कंप्यूटर कहा जाता है। एलएआरसी अंततः जून 1960 में वितरित किया जाएगा।

सितंबर 1955 में, इस डर से कि लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी भी एलएआरसी का आदेश दे सकती है, आईबीएम ने डिज़ाइन के उन्नत संस्करण के आधार पर उच्च-प्रदर्शन वाले बाइनरी कंप्यूटर के लिए प्रारंभिक प्रस्ताव प्रस्तुत किया, जिसे लिवरमोर ने अस्वीकार कर दिया था, जिसे उन्होंने रुचि के साथ प्राप्त किया हैं। जनवरी 1956 में, प्रोजेक्ट स्ट्रेच औपचारिक रूप से प्रारंभ किया गया था। नवंबर 1956 में, आईबीएम ने आईबीएम 704 (अर्थात 4 एमआईपीएस) से कम से कम 100 गुना गति के आक्रामक प्रदर्शन लक्ष्य के साथ अनुबंध जीता हैं। यह डिलीवरी 1960 के लिए निर्धारित की गई थी।

डिजाइन के समय, घड़ी की गति को कम करना आवश्यक प्रमाणित हुआ हैं, जिससे यह स्पष्ट हो गया कि स्ट्रेच अपने आक्रामक प्रदर्शन लक्ष्यों को पूरा नहीं कर सकता हैं, किन्तु प्रदर्शन का अनुमान आईबीएम 704 से 60 से 100 गुना तक था। 1960 में, आईबीएम 7030 के लिए 13.5 मिलियन डॉलर की कीमत निर्धारित की गई थी। 1961 में, वास्तविक बेंचमार्क (कंप्यूटिंग) ने संकेत दिया कि आईबीएम 7030 का प्रदर्शन आईबीएम 70 से केवल 30 गुना अधिक था। इसमें 4 (अर्थात 1.2 एमआईपीएस) थे, जिससे आईबीएम को अधिक शर्मिंदगी उठानी पड़ी थी। मई 1961 में, थॉमस जे. वॉटसन जूनियर की वार्तालाप के अनुसार सभी 7030 की कीमत में कटौती करके 7.78 मिलियन डॉलर करने और आगे की बिक्री से उत्पाद को तत्काल वापस लेने की घोषणा की हैं।

इसका फ़्लोटिंग-पॉइंट अंकगणित हैं | फ़्लोटिंग-पॉइंट जोड़ समय 1.38-1.50 माइक्रोसेकंड है, यह गुणन समय 2.48-2.70 माइक्रोसेकंड है, और विभाजन समय 9.00-9.90 माइक्रोसेकंड होता है।

तकनीकी प्रभाव
जबकि आईबीएम 7030 को सफल नहीं माना गया हैं, इसने भविष्य की मशीनों में सम्मिलित अनेक तकनीकों को उत्पन्न किया हैं जो अत्यधिक सफल रहीं हैं। मानक मॉड्यूलर सिस्टम ट्रांजिस्टर तर्क वैज्ञानिक कंप्यूटरों की आईबीएम 7090 लाइन, आईबीएम 7070 और आईबीएम 7080 बिजनेस कंप्यूटर, आईबीएम 7040 और आईबीएम 1400 श्रृंखला लाइनों और आईबीएम 1620 लघु वैज्ञानिक कंप्यूटर का आधार था और 7030 के बारे में इसका प्रयोग किया जाता है | यह 170,000 ट्रांजिस्टर. आईबीएम 7302 मॉडल हैं I कोर स्टोरेज इकाइयों का उपयोग आईबीएम 7090, आईबीएम 7070 और आईबीएम 7080 में भी किया गया था। कंप्यूटर मल्टीटास्किंग, मेमोरी सुरक्षा, सामान्यीकृत इंटरप्ट, आई/ओ के लिए आठ-बिट बाइट में की गई थी | सभी अवधारणाओं के पश्चात् में आईबीएम सिस्टम/360 लाइन के कंप्यूटरों के साथ-साथ सबसे पश्चात् की केंद्रीय प्रसंस्करण इकाइयों (सीपीयू) में सम्मिलित किया गया।

प्रोजेक्ट मैनेजर स्टीफन डनवेल, जो स्ट्रेच के व्यावसायिक रूप से विफल होने पर स्केपगोट बन गए थे, इन्होने 1964 में सिस्टम/360 के अभूतपूर्व रूप से सफल लॉन्च के तुरंत पश्चात् बताया कि इसकी अधिकांश मुख्य अवधारणाओं को स्ट्रेच द्वारा आगे बढ़ाया गया था। इसके लिए 1966 तक उन्हें क्षमा मिल चुकी थी और उन्हें आईबीएम फेलो बना दिया गया था, यह उच्च सम्मान था जो किसी के वांछित शोध को आगे बढ़ाने के लिए संसाधनों और अधिकार के साथ आता था।

इंस्ट्रक्शन पाइपलाइनिंग, प्रीफ़ेच,डिकोडिंग, और मेमोरी इंटरलीविंग के उपयोग के पश्चात् सुपर कंप्यूटर डिज़ाइनों में किया गया जैसे कि आईबीएम सिस्टम/360 मॉडल 91, 95 और 195, और आईबीएम 3090 श्रृंखला के साथ-साथ अन्य निर्माताओं के कंप्यूटरों में किया गया था |, इन तकनीकों का उपयोग अभी भी अधिकांश उन्नत माइक्रोप्रोसेसरों में किया जाता है, जिस प्रारंभ 1990 के दशक की जनरेशन से हुई थी जिसमें इंटेल पेंटियम और मोटोरोला/आईबीएम पावरपीसी, साथ ही विभिन्न निर्माताओं के अनेक एम्बेडेड माइक्रोप्रोसेसर और माइक्रोकंट्रोलर सम्मिलित थे।

हार्डवेयर कार्यान्वयन
7030 सीपीयू एमिटर-युग्मित तर्क (मूल रूप से वर्तमान-स्टीयरिंग तर्क कहा जाता है) का उपयोग करता है यह 18 प्रकार के स्टैंडर्ड मॉड्यूलर सिस्टम (एसएमएस) कार्ड पर कार्य करता हैं। इसमें 4,025 डबल कार्ड (जैसा कि दिखाया गया है) और 18,747 सिंगल कार्ड का उपयोग किया गया है, जिसमें 169,100 ट्रांजिस्टर हैं, जिसके लिए कुल 21 किलोवाट बिजली की आवश्यकता होती है। यह उच्च गति वाले एनपीएन और पीएनपी जर्मेनियम ड्रिफ्ट ट्रांजिस्टर का उपयोग करता है, जिसकी कट-ऑफ आवृत्ति 100 मेगाहर्ट्ज से अधिक होता है, और यह प्रत्येक ~50 मेगावाट का उपयोग करता है।  कुछ तीसरे स्तर के सर्किट तीसरे वोल्टेज स्तर का उपयोग करते हैं। प्रत्येक तर्क स्तर में लगभग 20 एनएस की देरी होती है। महत्वपूर्ण क्षेत्रों में गति प्राप्त करने के लिए एमिटर-युग्मित लॉजिक होता हैं | और एमिटर-फॉलोअर लॉजिक का उपयोग विलंब को लगभग 10 एनएस तक कम करने के लिए किया जाता है।

यह आईबीएम 7090 के समान ही कोर मेमोरी का उपयोग करता है।

स्थापना

 * 1) लॉस एलामोस वैज्ञानिक प्रयोगशाला (एलएएसएल) अप्रैल 1961 में, मई 1961 में स्वीकृत हुई थी, और 21 जून 1971 तक उपयोग किया गया था।
 * 2) लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी, लिवरमोर, कैलिफोर्निया नवंबर 1961 में वितरित किया गया।
 * 3) या। फरवरी 1962 में राष्ट्रीय सुरक्षा एजेंसी ने आईबीएम 7950 हार्वेस्ट सिस्टम के मुख्य सीपीयू के रूप में इसका उपयोग किया था, जिसका उपयोग 1976 तक किया गया, जब आईबीएम 7955 ट्रैक्टर टेप सिस्टम में घिसे हुए कैम के कारण समस्याएँ उत्पन्न हुईं जिन्हें परिवर्तित नहीं जा सका हैं।
 * 4) परमाणु हथियार प्रतिष्ठान, एल्डरमैस्टन, इंग्लैंड, फरवरी 1962 में वितरित किया गया
 * 5) अमेरिकी मौसम ब्यूरो वाशिंगटन डी.सी., जून/जुलाई 1962 में वितरित किया गया था।
 * 6) या मेटर कॉर्पोरेशन, दिसंबर 1962 को वितरित किया गया था। और अगस्त 1971 तक इसका उपयोग किया गया था। इसके पश्चात् 1972 के वसंत में, इसे ब्रिघम यंग यूनिवर्सिटी को बेच दिया गया, जहां 1982 में समाप्त होने तक इसका उपयोग भौतिकी विभाग द्वारा किया जाता था।
 * 7) यू.एस. नेवी नेवी डहलग्रेन नेवल प्रोविंग ग्राउंड, सितंबर/अक्टूबर 1962 को वितरित किया गया था।
 * 8) कमिसारियट ए ल'एनर्जी एटोमिक, फ़्रांस, नवंबर 1963 को वितरित किया गया था।
 * 9) आईबीएम.

लॉरेंस लिवरमोर प्रयोगशाला की आईबीएम 7030 (इसकी मुख्य मेमोरी को छोड़कर) और मेटर कॉर्पोरेशन/ब्रिघम यंग यूनिवर्सिटी आईबीएम 7030 का भाग हैं अब यह माउंटेन व्यू, कैलिफ़ोर्निया में कंप्यूटर इतिहास संग्रहालय संग्रह में उपस्थित हैं।

डेटा प्रारूप

 * निश्चित-बिंदु अंकगणित: निश्चित-बिंदु संख्याएँ लंबाई में परिवर्तनशील होती हैं, जो या तब बाइनरी (1 से 64 बिट्स) या दशमलव (1 से 16 अंक) और या तब अहस्ताक्षरित प्रारूप या चिह्न/परिमाण प्रारूप में संग्रहीत होती हैं। दशमलव प्रारूप में, अंक परिवर्तनीय लंबाई बाइट्स (4 से 8 बिट्स) होते हैं।
 * फ़्लोटिंग पॉइंट नंबरों में 1-बिट एक्सपोनेंट फ़्लैग, 10-बिट एक्सपोनेंट, 1-बिट एक्सपोनेंट साइन, 48-बिट परिमाण और साइन/परिमाण प्रारूप में 4-बिट साइन बाइट होता है।
 * अल्फ़ान्यूमेरिक वर्ण परिवर्तनशील लंबाई के होते हैं और यह 8 बिट या उससे कम के किसी भी वर्ण कोड का उपयोग कर सकते हैं।
 * बाइट्स परिवर्तनीय लंबाई (1 से 8 बिट्स) हैं।

निर्देश प्रारूप
निर्देश या तब 32-बिट या 64-बिट होता हैं।

रजिस्टर
जैसा कि दिखाया गया है, रजिस्टर मेमोरी के पहले 32 एड्रेस को ओवरले करते हैं।

संचायक और सूचकांक रजिस्टर संकेत-और-परिमाण प्रारूप में कार्य करते हैं।

स्मृति
मुख्य मेमोरी 16K के बैंकों में 16K से 256K 64-बिट बाइनरी शब्द है।

इसकी परिचालन विशेषताओं को स्थिर करने के लिए मेमोरी को तेल से गर्म/ठंडा किया गया था।

सॉफ़्टवेयर

 * स्ट्रेच असेंबली प्रोग्राम (स्ट्रैप)
 * एमसीपी (बरोज़ एम.सी.पी के साथ भ्रमित न हों)
 * कोलासल और आईवीवाई प्रोग्रामिंग लैंग्वेज
 * फोरट्रान प्रोग्रामिंग लैंग्वेज

यह भी देखें

 * आईबीएम 608, प्रथम व्यावसायिक रूप से उपलब्ध ट्रांजिस्टराइज्ड कंप्यूटिंग डिवाइस हैं |
 * इलियाक II, इलिनोइस विश्वविद्यालय अर्बाना-शैंपेन का ट्रांजिस्टरयुक्त सुपर कंप्यूटर जो स्ट्रेच के साथ प्रतिस्पर्धा करता था।

बाहरी संबंध

 * Oral history interview with Gene Amdahl Charles Babbage Institute, University of Minnesota, Minneapolis. Amdahl discusses his role in the design of several computers for आईबीएम including the STRETCH, आईबीएम 701, 701A, and आईबीएम 704. He discusses his work with Nathaniel Rochester and आईबीएम's management of the design process for computers.
 * आईबीएम Stretch Collections @ Computer History Museum
 * Collection index page
 * The आईबीएम 7030 FORTRAN System
 * 7030 Data Processing System (आईबीएम Archives)
 * आईबीएम Stretch (aka आईबीएम 7030 Data Processing System)
 * Organization Sketch of आईबीएम Stretch
 * BRL report on the आईबीएम Stretch
 * Planning a Computer System – Project Stretch, 1962 book.
 * Scan of copy autographed by several of the contributors
 * Searchable PDF file
 * आईबीएम 7030 documents at Bitsavers.org (PDF files)