Машина EDVAC

В 1945 году группой Д. Мочли выполнялись работы по конструированию машины EDVAC. В разработке с 1945 года принимал участие Дж. фон Нейман в качестве консультанта.

Машина EDVAC вступила в строй в 1950 г. (хотя усовершенствования вносились до 1952г.)

Отметим некоторые показатели EDVAC:

· тактовая частота – 1 МГц (на порядок выше, чем в ENIAC);

· быстродействие – 1000 операций в секунду над 32-разрядными двоичными числами;

· емкость оперативной памяти – 32768 байт;

· количество электронных ламп – 3000.

Машина EDVAC состояла из следующих устройств:

1. центрального арифметического устройства (АУ),

2. оперативного запоминающего устройства (ОЗУ),

3. внешних запоминающих устройств (ВЗУ),

4. входного и выходного узлов (УВх, УВых),

5. центрального управляющего устройства (УУ).

В отличие от ENIAC данная ЭВМ была последовательной машиной, она не могла выполнять две логические или арифметические операции одновременно.

Арифметическое устройство могло выполнять операций:

· сложения,

· вычитания,

· умножения,

· деления,

· извлечения квадратного корня,

· преобразования чисел из двоичной системы счисления в десятичную и обратно,

· пересылок чисел из одних регистров АУ в другие, а также между ОЗУ и регистрами АУ

· выбор одного из двух чисел в зависимости от знака третьего числа.

Последняя операция использовалась для передачи управления (условного перехода) от одной команды программы к другой.

Числа в АУ обрабатывались последовательно, начиная с последнего значащего разряда, и в каждый момент времени выполнялось только одна операция. Регистры АУ – это линии задержки на одно 32-разрядное двоичное слово.

Устройство управления предназначалось для координации работы остальных устройств ЭВМ, в частности, оно формировало поток команд в АУ.

Синхронизация работы всех устройств ЭВМ осуществлялась от единого источника импульсов, названного “часами” (сейчас, это генератор тактовых или синхронизирующих импульсов).

В машине EDVAC первый двоичный разряд каждого слова использовался для идентификации команд и чисел, причем единица соответствовала команде, а нуль – числу.

В EDVAC использовались одноадресные команды. Для задания кода операции и адреса операнда в ОЗУ отводилось соответственно 8 и 13 разрядов. Таким образом, машина EDVAC была полностью автоматическим программируемым вычислительным средством.

Машина EDVAC характеризовалась следующими параметрами:

· количество двоичных разрядов для представления чисел – 32,

· тактовая частота – 1 МГц,

· емкость оперативной памяти - 32 Кбайт.

Несмотря на последовательный характер работы, вычислительная машина EDVAC не уступала по производительности ENIAC.

Например, быстродействия ENIAC и EDVAC при выполнении операций умножения оценивались соответственно величинами: 357 опер./с (над 10-разрядными десятичными числами) и 1000 опер./с (над 32-разрядными двоичными числами).

По своей архитектуре EDVAC относится к классу SISD (Single Instruction stream / Single Data stream), если следовать классификации М. Флинна. В EDVAC одиночный поток команд обрабатывал одиночный поток данных. Три поколения ЭВМ – это по сути эволюционные модификации машины с архитектурой SISD.