SSEM, la primera computadora del mundo con programa almacenado

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SSEM

La máquina SSEM (Small-Scale Experimental Machine), también conocida como “Manchester Baby”,  fue la primera computadora del mundo con programa almacenado. Se construyó en la Universidad Victoria de Manchester, Inglaterra, por Frederic C. Williams, Tom Kilburn y Geoff Tootill, y ejecutó su primer programa el 21 de junio de 1948.

La computadora se diseño para poder probar el “Tubo Williams”, la primera memoria de acceso aleatorio (RAM).

Características

SSEM medía 5,2 metros de largo y 2,24 metros de alto, y pesaba una tonelada. La máquina contenía 550 válvulas y consumía una potencia de 3.500 watios.

Utilizaba tres Tubos William. El primero era la memoria de acceso aleatorio de 32 palabras, cada una de ellas de una longitud de palabra de 32 bits, lo que hacía un total de 1 Kb de memoria RAM. El segundo Tubo era un acumulador de 32 bits para almacenar los cálculos intermedios de las operaciones. Y el tercero contenía la instrucción actual del programa junto con su dirección de memoria.

Una palabra de la memoria podía leerse, escribirse o actualizarse en 360 microsegundos, y una instrucción tardaba aproximadamente 1,44 milisegundos en ejecutarse lo que permitía ejecutar unas 700 instrucciones por segundo.

La máquina SSEM representaba números negativos utilizando el “complemento a dos”, tal como lo hacen las mayoría de las computadoras hoy en día.

Una característica particular de esta máquina, es que almacenaba los bits menos significativos a la izquierda, así el número uno se representaba como 100 en lugar de como 001.

Programación

Las instrucciones de la máquina SSEM se codificaban con tres bits, lo que hacía que tuviera un juego de 8 instrucciones.

Cada palabra de memoria de 32 bits almacenaba la dirección del operador en los bits 0-12, y la instrucción a ejecutar en los bits 13-15. El resto de 16 bits no tenía uso.

Juego de instrucciones
Binary code Operation
000 Salta a la instrucción de la dirección de memoria especificada en la instrucción.
100 Salta a la instrucción del contador de programa más el valor relativo obtenido de la dirección especificada en la instrucción.
010 Toma el número de la dirección de memoria especificado en la instrucción, lo hace negativo y lo guarda en el acumulador.
110 Guarda el número del acumulador en la dirección de memoria especificada en la instrucción.
001 ó
101
Resta el número de la dirección de memoria especificada en la instrucción del número almacenado en el acumulador y el resultado lo guarda en el acumulador.
011 Salta la siguiente instrucción si el valor del acumulador es negativo.
111 Stop

Primeros programas

Se escribieron tres programas para la SSEM, el primero calculaba el mayor factor propio de \(2^{18}\). Constaba de 17 instrucciones y se ejecutó por primera vez el 21 de junio de 1.948, realizó 3,5 millones de instrucciones en 52 minutos para obtener el resultado.

El segundo programa fue una modificación del primero y se ejecutó un mes después.

El último programa lo realizó Alan Turing para realizar la división larga.

Últimos desarrollos

El éxito de la máquina SSEM llevó rápidamente a la construcción de una computadora más práctica, la Mark I de Manchester, cuya primera versión operativa estuvo lista en abril de 1.949

En 1.998 se construyó una réplica de la máquina para conmemorar el 50 aniversario de la ejecución del primer programa. Esta réplica se exhibe en el Museo de Ciencia e Industria de Manchester.

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