IBM 7090

La IBM 7090 es una versión transistorizada de segunda generación de la anterior computadora central de tubos de vacío IBM 709 , diseñada para "aplicaciones científicas y tecnológicas a gran escala". La 7090 es el cuarto miembro de la serie de computadoras científicas IBM 700/7000 . La primera instalación de una 7090 se realizó en diciembre de 1959. ^{[ 1 ]} En 1960, un sistema típico se vendía por 2,9 millones de dólares (equivalente a 23 millones de dólares en 2025 ) o se podía alquilar por 63 500 dólares al mes ( equivalente a 514 000 dólares en 2024 ). 

El 7090 utiliza una longitud de palabra de 36 bits , con un espacio de direcciones de 32 768 palabras (direcciones de 15 bits). ^{[ 2 ]} Funciona con un ciclo de memoria básico de 2,18 μs, utilizando la tecnología de memoria central IBM 7302 Core Storage del proyecto IBM 7030 (Stretch).

Con una velocidad de procesamiento de alrededor de 100 Kflop/s , ^{[ 3 ]} el 7090 es seis veces más rápido que el 709 y podía alquilarse por la mitad de precio. ^{[ 4 ]} Una versión mejorada, el 7094, era hasta el doble de rápido que el 7090. Tanto el 7090 como el 7094 fueron retirados de la venta el 14 de julio de 1969, pero los sistemas permanecieron en servicio durante más de una década después. ^{[ 5 ] [ 6 ]} En 1961, el IBM 7090 empleó un programa de síntesis de voz para cantar " Daisy Bell ", convirtiéndose en una especie de ícono cultural . ^{[ 7 ]}

Aunque la 709 era una máquina superior a su predecesora, la 704, se fabricaba y vendía en una época en que los circuitos de transistores estaban reemplazando a los de válvulas. Por lo tanto, IBM reasignó su grupo de ingeniería de la 709 al diseño de una sucesora transistorizada. Ese proyecto se denominó 709-T (por transistorizado ), que, debido a su sonoridad al pronunciarlo, rápidamente pasó a llamarse 7090 (es decir, siete-cero-noventa). De manera similar, las máquinas relacionadas, como la 7070 y otros equipos de la serie 7000, a veces se denominaban con nombres de dígito-dígito-década (por ejemplo, siete-cero-setenta).

IBM 7094

Una versión mejorada, la IBM 7094 , se instaló por primera vez en septiembre de 1962. Tiene siete registros de índice , en lugar de tres en las máquinas anteriores. La unidad de control de consola 7151-2 para la 7094 tiene una caja distintiva en la parte superior que muestra luces para los cuatro nuevos registros de índice. ^{[ 8 ]} La 7094 introdujo aritmética de punto flotante de doble precisión e instrucciones adicionales , pero mantuvo en gran medida la compatibilidad con versiones anteriores con la 7090. Aunque la 7094 tiene cuatro registros de índice más que la 709 y la 7090, al encenderse está en modo de etiquetas múltiples , ^{[ 9 ] : 8} compatible con la 709 y la 7090, y requiere una instrucción Leave Multiple Tag Mode ^{[ 9 ] : 56} para entrar en el modo de siete registros de índice y usar los siete registros de índice. En el modo de etiquetas múltiples, cuando se establece más de un bit en el campo de etiquetas, los contenidos de los dos o tres registros de índice seleccionados se combinan mediante una operación lógica OR , no se suman , antes de que se produzca el decremento. En el modo de siete registros de índice, si el campo de etiquetas de tres bits no es cero, selecciona solo uno de los siete registros de índice; sin embargo, el programa puede volver al modo de etiquetas múltiples con la instrucción Entrar en modo de etiquetas múltiples , ^{[ 9 ] : 55} restaurando la compatibilidad con el 7090.

En abril de 1964, se instaló el primer 7094 II , que tenía casi el doble de velocidad general que el 7094 debido a un ciclo de reloj más rápido , bancos de memoria duales y una superposición mejorada de la ejecución de instrucciones, un ejemplo temprano de diseño segmentado . ^{[ 10 ]}

El 7090 utilizó más de 50.000 transistores de unión de aleación de germanio y transistores de deriva de unión difusa de germanio (más rápidos) ^{[ 13 ]} . ^{[ 14 ]}

El 7090 utilizaba tarjetas del Sistema Modular Estándar (SMS) que empleaban lógica de modo de corriente ^{[ 15 ]} algunas que empleaban transistores de deriva de unión difusa. ^{[ 13 ]}

Los formatos de instrucciones básicas eran los mismos que los del IBM 709 :

• Un código de operación de tres bits ( prefijo ), un decremento de 15 bits (D), una etiqueta de tres bits (T) y una dirección de 15 bits (Y).
• Un código de operación de doce bits, un indicador de dos bits (F), cuatro bits sin usar, una etiqueta de tres bits (T) y una dirección de 15 bits (Y).
• Variaciones de lo anterior con diferente asignación de bits 12-17 o diferentes asignaciones de bits 18-35.

La documentación de los códigos de operación utilizaba octal con signo. El campo de indicador señalaba si se debía usar direccionamiento indirecto o no. El campo de decremento a menudo contenía un operando inmediato para modificar los resultados de la operación, o se utilizaba para definir aún más el tipo de instrucción. El campo de etiqueta podía describir un registro de índice sobre el que operar, o utilizarse como se describe a continuación. El campo Y podía contener una dirección, un operando inmediato o un modificador de código de operación. Para las instrucciones en las que el campo de etiqueta indicaba indexación, la operación era

T=0

usar Y

7090

forme la operación OR lógica de los registros de índice seleccionados y réstela de Y.

7094 en modo de etiquetas múltiples (configuración predeterminada al encender)

igual que el 7090

7094 en modo de registro de siete índices

resta el registro de índice de Y

Si no existía el campo F o F no estaba compuesto enteramente por bits a uno, entonces la dirección efectiva era la indicada anteriormente . De lo contrario, se trataba de una dirección efectiva indirecta ; es decir, se recuperaba la palabra en esa ubicación y se trataban los campos T e Y como se describió anteriormente.

Los formatos de datos son

• Los números de punto fijo se almacenaban en formato binario de signo/magnitud .
• Los números de coma flotante de precisión simple tenían un signo de magnitud, un exponente de exceso de 128 de ocho bits y una magnitud de 27 bits (los números eran binarios, en lugar del formato hexadecimal introducido posteriormente para System/360 ).
• Los números de coma flotante de doble precisión , introducidos en el procesador 7094, tenían un signo de magnitud, un exponente de 8 bits con exceso de 128 y una magnitud de 54 bits. El número de doble precisión se almacenaba en la memoria en un par de palabras consecutivas (par e impar); el signo y el exponente de la segunda palabra se ignoraban cuando el número se utilizaba como operando.
• Los caracteres alfanuméricos eran BCD de seis bits , con seis caracteres por palabra.

La notación octal se utilizaba en la documentación y la programación; las luces y los interruptores de las pantallas de la consola se agrupaban en campos de tres bits para facilitar la conversión desde y hacia el sistema octal.

La serie 7090 presenta una arquitectura de canal de datos para entrada y salida, precursora de la E/S de acceso directo a memoria moderna . Se pueden conectar hasta ocho canales de datos, con hasta diez unidades de cinta IBM 729 conectadas a cada canal. Los canales de datos tienen su propio conjunto muy limitado de operaciones, denominadas comandos. Estos se utilizan con almacenamiento en cinta (y posteriormente, en disco), así como con unidades de tarjetas e impresoras, y ofrecían un alto rendimiento para la época. Sin embargo, la impresión y la E/S de tarjetas perforadas empleaban el mismo equipo de registro de unidades modificado introducido con la serie 704 y eran lentos. Se hizo común utilizar un ordenador IBM 1401, más económico, para leer las tarjetas en cinta magnética y transferirlas a la serie 7090/94. La salida se escribía en cinta y se transfería a la 1401 para imprimir o perforar tarjetas utilizando sus periféricos mucho más rápidos, en particular la impresora de línea IBM 1403 .

Posteriormente, IBM presentó el sistema de acoplamiento directo 7094/7044 ; el 7044 gestionaba el almacenamiento temporal entre sus periféricos rápidos de la serie 1400 y los archivos de disco 1301 o 1302, y utilizaba la comunicación de canal de datos a canal de datos como interfaz del 7094 para los datos almacenados, realizando este último principalmente cálculos. También existe un sistema de acoplamiento directo 7090/7040.

Las máquinas 7090 y 7094 tuvieron bastante éxito en su época y contaban con una amplia variedad de software proporcionado por IBM. Además, existía una comunidad de usuarios muy activa dentro de la organización de usuarios, SHARE .

IBSYS es un sistema operativo de producción robusto con numerosas opciones de soporte para subsistemas y lenguajes, entre ellos FORTRAN , COBOL , SORT/MERGE, el ensamblador MAP y otros.

FMS, el Sistema de Monitorización de Fortran , era un sistema más ligero pero igualmente eficaz, optimizado para la programación por lotes en FORTRAN y lenguaje ensamblador. El ensamblador que proporcionaba, FAP ( Programa de Ensamblaje de FORTRAN ), era algo menos completo que MAP, pero ofrecía excelentes capacidades para la época. FMS también incorporaba una versión considerablemente mejorada del compilador de FORTRAN, originalmente escrito para el 704 por John Backus y su equipo.

• El Sistema de Tiempo Compartido Compatible (CTSS), el primer sistema operativo de tiempo compartido de propósito general , ^{[ 16 ]} se desarrolló en el Centro de Computación del MIT en tres computadoras sucesivas: una IBM 709, una 7090 y una 7094 con RPQ para funciones adicionales. Finalmente, se ejecutó en dos 7094 separadas, una de ellas en el Proyecto MAC . ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}
• La NASA utilizó consolas 7090 y, posteriormente, 7094 para controlar los vuelos espaciales Mercury y Gemini . El Centro de Vuelos Espaciales Goddard operó tres 7094. Durante la fase inicial del programa Apolo , se mantuvo operativa una 7094 para ejecutar el software de planificación de vuelos que aún no se había adaptado a las nuevas computadoras System/360 del centro de control de misiones.
• El Laboratorio de Propulsión a Chorro de Caltech/NASA tenía tres unidades 7094 en las Instalaciones de Operaciones de Vuelo Espacial (SFOF, edificio 230), alimentadas mediante cinta utilizando varias unidades 1401, y dos sistemas de acoplamiento directo 7094/7044 (en los edificios 125 y 156).
• Erhard Glatzel utilizó una IBM 7090 para ayudar en los cálculos para el diseño del objetivo Carl Zeiss Planar de 50 mm f/0.7 encargado por la NASA. Este objetivo también fue utilizado por Stanley Kubrick para filmar escenas a la luz de las velas en Barry Lyndon . ^{[ 20 ]}
• Se instaló un IBM 7090 en LASL, Laboratorio Científico de Los Alamos (ahora Laboratorio Nacional de Los Alamos ).
• En 1961, Alexander Hurwitz utilizó una calculadora 7090 para descubrir dos números primos de Mersenne , con 1281 y 1332 dígitos, el número primo más grande conocido hasta ese momento.
• En 1961, Michael Minovitch utilizó el telescopio 7090 de la UCLA para abordar el problema de los tres cuerpos . Su investigación fue la base científica del proyecto Planetary Grand Tour de la NASA . ^{[ 21 ]}
• El 13 de febrero de 1961, se instaló un IBM 7090 en el Centro de Armas de Largo Alcance de Woomera, en el sur de Australia. ^{[ 22 ] [ 23 ]}
• En 1962, un par de aviones 7090 en Briarcliff Manor, Nueva York , sirvieron de base para la versión original del sistema de reservas de aerolíneas SABRE , introducido por American Airlines.
• La IBM 7090 fue la primera computadora en cantar una canción completa utilizando únicamente sintetizadores. Daisy Bell y una colección de otras 17 canciones se publicaron como Music from Mathematics en Decca Records en 1962. ^{[ 24 ]}
• El compositor Iannis Xenakis escribió su pieza "Atrées" utilizando un ordenador IBM 7090 en la Place Vendôme de París.
• En 1962, Daniel Shanks y John Wrench utilizaron una IBM 7090 para calcular los primeros 100.000 dígitos de π . ^{[ 25 ]}
• En 1963, se importaron e instalaron tres sistemas 7090 en Japón: uno en Mitsubishi Nuclear Power Co. (cuya división DP se fusionó posteriormente con Mitsubishi Research Institute, Inc. ), otro en el centro de datos de IBM Japón en Tokio y otro en Toshiba en Kawasaki . Se utilizaron principalmente para computación científica.
• En 1964, se utilizó una versión temprana de TRACE , un programa de determinación y propagación de órbitas de alta precisión , en una computadora IBM 7090. ^{[ 26 ]}
• Operation Match , el primer servicio de citas por computadora en los EE. UU., que comenzó en 1965, utilizó un 7090 en la oficina de servicio de Avco en Wilmington, Massachusetts. ^{[ 27 ]}
• En 1967, Roger N. Shepard adaptó el algoritmo de MV Mathews utilizando un IBM 7090 para sintetizar tonos Shepard . ^{[ 28 ]}
• El compositor estadounidense Gerald Strang utilizó los modelos 7090/7094 para su serie de obras titulada Compusition , compuestas entre 1969 y 1972 en los Laboratorios Bell .
• La Fuerza Aérea de los Estados Unidos retiró sus últimos misiles 7090 en servicio del Sistema de Alerta Temprana de Misiles Balísticos ("BMEWS") en la década de 1980, tras casi 30 años de uso. Los misiles 7090 con número de serie 1 y número de serie 3 fueron instalados en la Base Aérea de Thule, en Groenlandia, para esta aplicación.
• La Armada de los Estados Unidos continuó utilizando un modelo 7094 en el Centro de Pruebas de Misiles del Pacífico , en Point Mugu , California , durante gran parte de la década de 1980, aunque en julio de 1982 se celebró una ceremonia de "retiro". No todas las aplicaciones se habían transferido a su sucesor, un procesador dual CDC Cyber ​​175.

A pesar de su éxito comercial, el IBM 7090 se enfrentó a la competencia en el mercado. Entre sus competidores contemporáneos más destacados se encuentran, en orden alfabético:

• Toro Gamma 60
• Sistemas grandes de Burroughs
• CDC 1604
• CDC 3600
• Atlas Ferranti
• Serie GE-600
• Honeywell 800
• Philco TRANSAC S-2000
• RCA 601
• Sylvania 9300
• Serie UNIVAC 1100/2200
• UNIVAC 1107

• 9PAC
• Almacenamiento en disco de IBM en sus inicios
• IBM 701
• IBM 704
• IBM 709
• Lector de tarjetas IBM 711
• Impresora de línea IBM 716
• Unidad de cinta IBM 729
• Sistemas operativos SHARE e IBSYS
• APRETAR
• Sistema Ejecutivo de la Universidad de Michigan
• Lista de productos IBM

• Manual de referencia del sistema de procesamiento de datos IBM 7090 (PDF) . IBM. Marzo de 1962. A22-6528-4.
• Sherman, Philip M. (1963). Escrito en los Laboratorios Bell Telephone , Murray Hill, Nueva Jersey, EE. UU. Programación y codificación de las computadoras IBM 709-7090-7094 (PDF) (1.ª  ed.). Nueva York/Londres/Sídney: John Wiley & Sons, Inc. Archivado (PDF) del original el 18 de junio de 2020. Recuperado el 18 de junio de 2020 .

• Archivos de IBM - 7090
• Sistema de procesamiento de datos IBM 7090 del informe BRL61
• Página de arquitectura IBM 7090/94 archivada el 22 de mayo de 2012 en Wayback Machine .
• IBM 7090 Music From Mathematics Archived February 5, 2012, at the Wayback Machine recorded in 1960 by Bell Labs, using the "Digital to Sound Transducer" to make several traditional and original compositions; this album contains the original Daisy (Bicycle Built for Two).
• El proyecto SimH de Bob Supnik incluye un simulador para los modelos 7090/7094 en un paquete modificable por el usuario.
• Soporte de Dave Pitts para IBM 7090 : incluye un simulador, ensamblador cruzado y enlazador.
• El IBM 7094 y CTSS , Tom Van Vleck