В середине
1950-х годов, когда машины первого поколения по
своим характеристикам стали достигать “насыщения”,
ряд фирм объявил о своих работах, связанных с созданием
транзисторных компьютеров [1—3].В 1955 году в США было объявлено о создании полностью транзисторной ЭВМ. Первая машина такого типа, Philco 2000, появилась в конце 1958 года. Она содержала около 56 000 транзисторов, но все-таки в ней использовалось 450 электронных ламп. Примерно тогда же в некоторых странах машины второго поколения стали производиться серийно: в Англии был выпущен компьютер Elliot 803, в ФРГ — Siemens 2002, в Японии — H 1. Во Франции и Италии серийное производство компьютеров второго поколения началось в 1960 году. В том же году в Ереване группа под руководством Е.Л. Брусиловского завершила разработку полупроводникового компьютера Раздан-2, который стал серийно выпускаться несколько месяцев спустя.
Приблизительно в то же время появились машины второго поколения, построенные на неполупроводниковой элементной базе, например, на магнитных элементах. Так, в МГУ им. М.В. Ломоносова коллективом под руководством Н.П. Брусенцова была создана машина Сетунь (производившаяся серийно в 1962—1964 годах).
“Сетунь — малая цифровая вычислительная машина, предназначенная для решения научно-технических и экономических задач средней сложности” [4].
“Машина Сетунь является малогабаритной... машиной, выполненной на магнитных элементах. Это одноадресная машина с фиксированной запятой. В качестве системы счисления в ней используется троичная система с цифрами 0, 1, —1. Сетунь является первой в мире машиной, использующей эту систему счисления” [5]. (У одноадресной машины в команде в явном виде задается лишь небольшая часть информации, необходимой для выполнения этой команды машиной, — код операции и адрес одного из аргументов или результата. Остальная нформация определяется в соответствии с некоторыми реализованными в машине соглашениями. Подобные соглашения требуют наличия в программе значительного количества команд, обеспечивающих обмен данными внутри машины.)
Машина оперировала 18-разрядными (длинными) и 9-разрядными (короткими) троичными словами (18 троичных разрядов в смысле точности представления чисел примерно эквивалентны 29 двоичным разрядам). В качестве оперативной памяти использовался куб на ферритовых сердечниках (ферритах) сравнительно небольшой емкости: 162 коротких слова. В качестве внешнего запоминающего устройства использовался магнитный барабан емкостью 1944 коротких слова или 3888 коротких слов. Обмен информацией между оперативной памятью и магнитным барабаном осуществлялся группами по 54 коротких слова, причем сравнительно быстро, а потому частые обращения к магнитному барабану не очень сильно снижали производительность машины. Среднее быстродействие без учета обращений к барабану составляло 4800 оп./с (время сложения — 180 мкс, умножения — 320 мкс, передачи управления — 100 мкс). Ввод информации осуществлялся с пятидорожечной перфоленты со скоростью 800 строк/с, вывод — на перфоленту со скоростью 20 строк/с и на печатающее устройство (а также на телетайп). Машина могла вводить и выводить алфавитно-цифровую информацию [4, 5].
Вообще ферритовая память организовывалась, например, следующим образом [5]. В матрице из ферритов, имеющей n строк и m столбцов, каждая строка и каждый столбец прошивались отдельным проводом, так что получалось n “горизонтальных” и m “вертикальных” проводов. Кроме того, все ферриты матрицы прошивались одним общим проводом. Таким образом, каждый феррит пронизывался тремя проводами (имел три обмотки).
Предположим, что сначала каждый
феррит находился в состоянии, соответствующем цифре 0.
Для записи цифры 1 в феррит, расположенный, к
примеру, на пересечении i-й строки
и j-го
столбца, по i-му “горизонтальному” и j-му
“вертикальному” проводам одновременно пропускались
токи, сила каждого из которых была равна половине
значения, требуемого для перемагничивания феррита.
(Перемагниченным оказывался только феррит, расположенный на пересечении
i-й строки и j-го столбца,
поскольку лишь у данного феррита суммарная сила
тока, протекающего по его
обмоткам, была достаточной для перемагничивания.)Для чтения хранившейся в данном феррите информации по тем же проводам пропускались такие же токи, но в обратном направлении. В этом случае либо перемагничивался только рассматриваемый феррит, если он хранил цифру 1, либо не перемагничивался ни один феррит матрицы, если рассматриваемый феррит хранил цифру 0. Причем через общий провод передавался сигнал, соответствующий цифре, которую хранил рассматриваемый феррит.
Здесь в каждый момент времени можно было обратиться лишь к одному из ферритов матрицы. Поэтому с точки зрения быстродействия оперативной памяти представлялось целесообразным иметь столько таких матриц, сколько разрядов содержало слово машины, и запоминать разные разряды каждого слова в одинаково расположенных ферритах разных матриц (тем самым обеспечивалась возможность одновременного считывания или записи всех разрядов одного слова). Совокупность этих матриц и образовывала ферритовый куб.
Машина Сетунь содержала 37 электронных ламп, около 300 транзисторов, 4500 полупроводниковых диодов и 7000 ферритов (включая ферритовый куб).