आईबीएम 7030 स्ट्रेच

IBM 7030, जिसे स्ट्रेच के नाम से भी जाना जाता है, IBM का पहला ट्रांजिस्टर कंप्यूटर सुपर कंप्यूटर था। 1961 से 1964 में पहला सीडीसी 6600 चालू होने तक यह दुनिया का सबसे तेज़ कंप्यूटर था। मूल रूप से लॉरेंस लिवरमोर राष्ट्रीय प्रयोगशाला  में एडवर्ड टेलर द्वारा तैयार की गई आवश्यकता को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, पहला उदाहरण 1961 में  लॉस अलामोस राष्ट्रीय प्रयोगशाला  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 भारी उपयोग किया गया था, लेकिन केवल एस2 फोरट्रान कंपाइलर के विकास के बाद, जो गतिशील सरणियों को जोड़ने वाला पहला था, और जिसे बाद में पोर्ट किया गया था चिल्टन में एटलस कंप्यूटर प्रयोगशाला का एटलस (कंप्यूटर)। 7030 अपेक्षा से बहुत धीमा था और अपने आक्रामक प्रदर्शन लक्ष्यों को पूरा करने में विफल रहा। आईबीएम को अपनी कीमत 13.5 मिलियन डॉलर से घटाकर केवल 7.78 मिलियन डॉलर करने के लिए मजबूर होना पड़ा और पहले से ही अनुबंध पर बातचीत करने वाले ग्राहकों से परे बिक्री से 7030 वापस ले लिया गया। पीसी की दुनिया  पत्रिका ने स्ट्रेच को सूचना प्रौद्योगिकी इतिहास की सबसे बड़ी परियोजना प्रबंधन विफलताओं में से एक बताया। आईबीएम के भीतर, छोटे नियंत्रण डेटा निगम द्वारा ग्रहण किए जाने को स्वीकार करना कठिन लग रहा था। प्रोजेक्ट लीड, Stephen W. Dunwell, शुरुआत में विफलता में उनकी भूमिका के लिए उन्हें बलि का बकरा बनाया गया था, लेकिन जैसे ही आईबीएम सिस्टम/360 की सफलता स्पष्ट हो गई, उनसे आधिकारिक माफी मांगी गई और 1966 में उन्हें आईबीएम फेलो बना दिया गया। स्ट्रेच की अपने स्वयं के प्रदर्शन लक्ष्यों को पूरा करने में विफलता के बावजूद, इसने सफल आईबीएम सिस्टम/360 की कई डिज़ाइन विशेषताओं के आधार के रूप में कार्य किया, जिसकी घोषणा 1964 में की गई थी और पहली बार 1965 में शिप की गई थी।

विकास इतिहास
1955 की शुरुआत में, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय की विकिरण प्रयोगशाला के डॉ. एडवर्ड टेलर त्रि-आयामी द्रव गतिकी गणना के लिए एक नई वैज्ञानिक कंप्यूटिंग प्रणाली चाहते थे। इस नई प्रणाली के लिए IBM और UNIVAC से प्रस्तावों का अनुरोध किया गया था, जिसे लिवरमोर ऑटोमैटिक रिएक्शन कैलकुलेटर या UNIVAC LARC कहा जाएगा। आईबीएम के कार्यकारी कथबर्ट हर्ड  के अनुसार, इस तरह की प्रणाली की लागत लगभग 2.5 मिलियन डॉलर होगी और यह प्रति सेकंड एक से दो मिलियन निर्देशों पर चलेगी। कॉन्ट्रैक्ट साइन होने के दो से तीन साल बाद डिलीवरी होनी थी।

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

आईबीएम लिवरमोर लौट आया और कहा कि वे अनुबंध से हट रहे हैं, और इसके बजाय एक नाटकीय रूप से बेहतर प्रणाली का प्रस्ताव रखा, हम आपके लिए वह मशीन नहीं बनाने जा रहे हैं; हम कुछ बेहतर बनाना चाहते हैं! हम ठीक से नहीं जानते कि इसमें कितना खर्च आएगा, लेकिन हमें लगता है कि इसमें एक मिलियन डॉलर और एक और साल लगेगा, और हम नहीं जानते कि यह कितनी तेजी से चलेगा, लेकिन हम प्रति सेकंड दस मिलियन निर्देशों के लिए शूट करना चाहेंगे। लिवरमोर प्रभावित नहीं हुए और मई 1955 में उन्होंने घोषणा की कि UNIVAC ने UNIVAC LARC अनुबंध जीत लिया है, जिसे अब लिवरमोर ऑटोमैटिक रिसर्च कंप्यूटर कहा जाता है। LARC अंततः जून 1960 में वितरित किया जाएगा। सितंबर 1955 में, इस डर से कि लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी भी LARC का आदेश दे सकती है, IBM ने डिज़ाइन के उन्नत संस्करण के आधार पर एक उच्च-प्रदर्शन वाले बाइनरी कंप्यूटर के लिए एक प्रारंभिक प्रस्ताव प्रस्तुत किया, जिसे लिवरमोर ने अस्वीकार कर दिया था, जिसे उन्होंने रुचि के साथ प्राप्त किया। जनवरी 1956 में, प्रोजेक्ट स्ट्रेच औपचारिक रूप से शुरू किया गया था। नवंबर 1956 में, आईबीएम ने आईबीएम 704 (यानी 4 एमआईपीएस) से कम से कम 100 गुना गति के आक्रामक प्रदर्शन लक्ष्य के साथ अनुबंध जीता। डिलीवरी 1960 के लिए निर्धारित की गई थी।

डिजाइन के दौरान, घड़ी की गति को कम करना आवश्यक साबित हुआ, जिससे यह स्पष्ट हो गया कि स्ट्रेच अपने आक्रामक प्रदर्शन लक्ष्यों को पूरा नहीं कर सका, लेकिन 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। 4 (यानी 1.2 एमआईपीएस), जिससे आईबीएम को काफी शर्मिंदगी उठानी पड़ी। मई 1961 में, थॉमस जे. वॉटसन जूनियर ने बातचीत के तहत 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।

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

तकनीकी प्रभाव
जबकि IBM 7030 को सफल नहीं माना गया, इसने भविष्य की मशीनों में शामिल कई तकनीकों को जन्म दिया जो अत्यधिक सफल रहीं। 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 छोटे वैज्ञानिक कंप्यूटर का आधार था; 7030 के बारे में प्रयोग किया जाता है 170,000 ट्रांजिस्टर. IBM 7302 मॉडल I कोर स्टोरेज इकाइयों का उपयोग IBM 7090, IBM 7070 और IBM 7080 में भी किया गया था। कंप्यूटर मल्टीटास्किंग, मेमोरी सुरक्षा, सामान्यीकृत इंटरप्ट, I/O के लिए आठ-बिट बाइट सभी अवधारणाओं को बाद में आईबीएम सिस्टम/360 लाइन के कंप्यूटरों के साथ-साथ सबसे बाद की केंद्रीय प्रसंस्करण इकाइयों (सीपीयू) में शामिल किया गया।

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

निर्देश पाइपलाइनिंग, निर्देश प्रीफ़ेच और डिकोडिंग, और मेमोरी इंटरलीविंग का उपयोग बाद के सुपरकंप्यूटर डिज़ाइनों में किया गया जैसे कि आईबीएम सिस्टम/360 मॉडल आईबीएम सिस्टम/360 मॉडल 91, आईबीएम सिस्टम/360 मॉडल 91 और आईबीएम सिस्टम/360 मॉडल 195, और आईबीएम 3090 श्रृंखला के साथ-साथ अन्य निर्माताओं के कंप्यूटर।, इन तकनीकों का उपयोग अभी भी अधिकांश उन्नत माइक्रोप्रोसेसरों में किया जाता है, जिसकी शुरुआत 1990 के दशक की पीढ़ी से हुई थी जिसमें इंटेल पेंटियम और मोटोरोला/आईबीएम पावरपीसी, साथ ही विभिन्न निर्माताओं के कई एम्बेडेड माइक्रोप्रोसेसर और माइक्रोकंट्रोलर शामिल थे।

हार्डवेयर कार्यान्वयन
7030 सीपीयू एमिटर-युग्मित तर्क (मूल रूप से वर्तमान-स्टीयरिंग तर्क कहा जाता है) का उपयोग करता है 18 प्रकार के स्टैंडर्ड मॉड्यूलर सिस्टम (एसएमएस) कार्ड पर। 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  बहाव ट्रांजिस्टर  का उपयोग करता है, जिसकी कट-ऑफ आवृत्ति 100 मेगाहर्ट्ज से अधिक है, और 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|एमिटर-फॉलोअर लॉजिक का उपयोग विलंब को लगभग 10 एनएस तक कम करने के लिए किया जाता है।

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

स्थापना

 * 1) लॉस एलामोस वैज्ञानिक प्रयोगशाला (एलएएसएल) अप्रैल 1961 में, मई 1961 में स्वीकृत, और 21 जून 1971 तक उपयोग किया गया।
 * 2) लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी, लिवरमोर, कैलिफोर्निया नवंबर 1961 में वितरित किया गया। #हम। फरवरी 1962 में राष्ट्रीय सुरक्षा एजेंसी ने आईबीएम 7950 हार्वेस्ट सिस्टम के मुख्य सीपीयू के रूप में उपयोग किया, जिसका उपयोग 1976 तक किया गया, जब आईबीएम 7955 ट्रैक्टर टेप सिस्टम में घिसे हुए कैम के कारण समस्याएँ पैदा हुईं जिन्हें बदला नहीं जा सका।
 * 3) परमाणु हथियार प्रतिष्ठान, एल्डरमैस्टन, इंग्लैंड, फरवरी 1962 में वितरित किया गया
 * 4) राष्ट्रीय मौसम सेवा|यू.एस. मौसम ब्यूरो वाशिंगटन डी.सी., जून/जुलाई 1962 में वितरित। #मेटर कॉर्पोरेशन, दिसंबर 1962 को वितरित किया गया। और अगस्त 1971 तक उपयोग किया गया। 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।
 * 5) हम। नेवी नेवल सरफेस वारफेयर सेंटर डहलग्रेन डिवीजन, सितंबर/अक्टूबर 1962 को वितरित किया गया। #फ्रांसीसी वैकल्पिक ऊर्जा और परमाणु ऊर्जा आयोग|परमाणु ऊर्जा आयोग, फ़्रांस, नवंबर 1963 में वितरित। #आईबीएम.

लॉरेंस लिवरमोर प्रयोगशाला की IBM 7030 (इसकी मुख्य मेमोरी को छोड़कर) और MITER Corporation/ब्रिघम यंग यूनिवर्सिटी IBM 7030 के हिस्से अब माउंटेन व्यू, कैलिफ़ोर्निया में कंप्यूटर इतिहास संग्रहालय संग्रह में मौजूद हैं।

डेटा प्रारूप

 * निश्चित-बिंदु अंकगणित|निश्चित-बिंदु संख्याएँ लंबाई में परिवर्तनशील होती हैं, जो या तो बाइनरी (1 से 64 बिट्स) या दशमलव (1 से 16 अंक) और या तो अहस्ताक्षरित प्रारूप या कंप्यूटर संख्या प्रारूप|चिह्न/परिमाण प्रारूप में संग्रहीत होती हैं। दशमलव प्रारूप में, अंक परिवर्तनीय लंबाई बाइट्स (4 से 8 बिट्स) होते हैं।
 * तैरनेवाला स्थल 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 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 तो 32-बिट या 64-बिट हैं।

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

संचायक और सूचकांक रजिस्टर हस्ताक्षरित संख्या अभ्यावेदन#चिह्न-परिमाण|चिह्न-और-परिमाण प्रारूप में काम 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 कार्यक्रम (स्ट्रैप)
 * एमसीपी (बरोज़ एम.सी.पी के साथ भ्रमित न हों)
 * COLASL और IVY प्रोग्रामिंग भाषाएँ
 * फोरट्रान प्रोग्रामिंग भाषा

यह भी देखें

 * आईबीएम 608, पहला व्यावसायिक रूप से उपलब्ध ट्रांजिस्टराइज्ड कंप्यूटिंग डिवाइस
 * ILLIAC II, इलिनोइस विश्वविद्यालय अर्बाना-शैंपेन का एक 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 IBM including the STRETCH, IBM 701, 701A, and IBM 704. He discusses his work with Nathaniel Rochester and IBM's management of the design process for computers.
 * IBM Stretch Collections @ Computer History Museum
 * Collection index page
 * The IBM 7030 FORTRAN System
 * 7030 Data Processing System (IBM Archives)
 * IBM Stretch (aka IBM 7030 Data Processing System)
 * Organization Sketch of IBM Stretch
 * BRL report on the IBM Stretch
 * Planning a Computer System – Project Stretch, 1962 book.
 * Scan of copy autographed by several of the contributors
 * Searchable PDF file
 * IBM 7030 documents at Bitsavers.org (PDF files)