PDP

סרט מנוקב, אמצעי הקלט העיקרי של מחשבי ה-PDP הראשונים

PDP-1 עם מסך ה-CRT האופייני ומכונת כתיבה מותאמת כמקלדת, מסגרת העיבוד ניצבת מאחור.

PDP-8 model ("Straight-8 בתצוגה במכון הסמיתסוני

PDP (ראשי תיבות של Programmed Data Processor, באנגלית: "מעבד נתונים מתוכנת") הייתה סדרת מיני-מחשבים שיוצרה ושווקה על ידי חברת DEC ("דיגיטל") מ-1960 ועד 1990. הסדרה הייתה פורצת דרך בתחום המחשוב וסיפקה לראשונה אלטרנטיבה זולה ויעילה לחברות וארגונים בינוניים אל מול המחשבים המרכזיים כתשתית למערכות מידע, וכן כתחליף למחשבים אנלוגיים לשם פתרון בעיות מדעיות והנדסיות. עצם השימוש במילים "מעבד מידע מתוכנת" בא כדי להימנע מהשימוש במילה "Computer" (מחשב) שהייתה בעלת קונוטציות למכונה גדולה ומסורבלת.

PDP-1

ה-PDP הראשון היה המחשב הראשון שיוצר על ידי DEC שנוסדה ב-1957 על ידי בוגרי MIT קן אולסן והרלן אנדרסון. המחשב התבסס במידה רבה על מחשב המחקר TX-0 עליו עבד אולסן במעבדות לינקולן ב-MIT ועל פטנטים שפיתחו השניים בעת לימודיהם.

המחשב התבסס על CPU הבנוי מטרנזיסטורים, וזיכרון ליבה מגנטית עם אורך מילה של 18 סיביות. מערכת ההפעלה שלו אפשרה ריבוי משימות על ידי שיתוף-זמן, כלומר הקצאת משאבי המחשוב למספר יישומים. אחד ממשחקי המחשב הראשונים, !Spacewar, נכתב עבור PDP-1 של MIT ב-1961.

למחשב היה זיכרון פנימי בגודל 4,096 מילים והוא עשה שימוש בעיקר בסרט מנוקב כאמצעי לאחסון נתונים. אמצעי הפלט המרכזי היה מסך CRT עגול בתושבת משושה, שיוצר על ידי DEC. כמקלדת שימשה מכונת כתיבה מתוצרת IBM, שהותאמה להזנת קלט. כמו כן נעשה במחשב שימוש מחקרי בדיסק קשיח, שהיה באותה עת אמצעי שמירת מידע בלתי אמין.

שימוש מחקרי נוסף נעשה במחשב על מנת לנגן מוזיקה באמצעות חומרה ייעודית^[1].

המחשבים הבאים בסדרה עד 6 היו מחשבים נסיוניים שלא הוצעו כמוצר, פרט ל-PDP-4 שנועד להיות גרסה זולה יותר של PDP-1.

PDP-6

PDP-6, שהושק ב-1963, היה, מבחינה הנדסית, אחד המחשבים החשובים בסדרה ותוכנן כמחשב מרכזי מדעי. גודל המילה שלו היה 36 ביט לאחסון ו-18 ביט לגודל כתובת. אחד החידושים בארכיטקטורה היה היכולת לפנות ל"בנקים" או מאגרי זיכרון נפרדים, על ידי צירוף הכתובת בת ה-18 ביט עם 4 ביטים נוספים, שהיוו הצבעה למאגר הזיכרון (ה"בנק", נקרא AC), עובדה זו איפשרה הוספת בנקי זיכרון למערכת. גודל הזיכרון הפנימי הטיפוסי היה 32,768 מילים. אף על פי שרק 26 מחשבים מטיפוס זה הותקנו^[2], היווה המחשב פריצת דרך טכנולוגית ואב טיפוס של ארכיטקטורת מחשב. סט הפקודות של המחשב היה זהה כמעט לזה של PDP-10. היה זה המחשב המסחרי הראשון לשימוש רב תכליתי שסופק עם תוכנות שנכתבו על ידי דיגיטל. מערכת ההפעלה שנכתבה עבורו ב-1964, Monitor, הייתה הבסיס למערכת ההפעלה 10-TOPS.

PDP-7

PDP-7, שהושק ב-1965, היה גרסה משופרת וזולה יותר של PDP-4. עקב יחס העלות/תועלת שלו נרכש המחשב על ידי אוניברסיטאות ומכוני מחקר. בשנת 1969 כתבו קן תומפסון ודניס ריצ'י במעבדות בל את הגרסה הראשונה של מערכת ההפעלה UNIX עבור מחשב PDP-7‏^[3].

ממשיכו היה PDP-9, שהוכרז כשנה לאחר מכן, והיה מחשב ה-PDP הראשון עם מיקרו קוד.

PDP-8

PDP-8 הושק ב-22 במרץ 1965 ונחשב בדרך כלל למיני-מחשב המסחרי המצליח הראשון מתוצרת דיגיטל, נמכרו ממנו 50,000 יחידות והוא נחשב כ"מחשב הקטן החשוב ביותר של שנות השישים" שהגדיר למעשה את מושג ה"מיני-מחשב" לשימוש רב-תכליתי^[4]^[5]. המחשב מימש עקרונות של פשטות ומחיר נמוך עם אפשרות להתרחבות ושדרוג, תוך שימור השקעה שנעשתה בכתיבת תוכנה על ידי הלקוח. הפופולריות של המחשב ומחירו הנמוך הביאו אותו ללקוחות שלא היה להם כל מחשוב קודם לכן.

הדגם הראשון, שכונה "Straight-8" ‏("8 ישר"), היה בגודל של מקרר קטן, קטן בהרבה מהמחשבים המרכזיים. דגם PDP-8/S נארז במארז שולחני והיה המחשב הראשון שניתן היה להעמיד בחדר, על שולחן רגיל, בלי צורך במערכות קירור יקרות ובהתקנה מסובכת, אך היה זה מחשב חלש ואיטי יותר מהמחשב במארז הגדול. דגמים שולחניים מתקדמים יותר, כ-PDP-8/e, ניצלו את ההתפתחויות בשטח המוליכים למחצה והמעגלים המודפסים ליצירת גרסאות מהירות וחזקות יותר.

גודל המילה של המחשב היה 12 ביט, הוא הציג לראשונה אפיק נתונים (Bus) רב-תכליתי בקצבים שתמכו באמצעים מגוונים לקלט/פלט מדעי, הנדסי ותעשייתי מדויק כמסך CRT, עט אור, ממיר דיגיטלי/אנלוגי, סרטים מגנטיים וסרט מנוקב. אמצעי אחסון המידע המרכזי של ה-PDP-8 בגרסאותיו השולחניות היה, לראשונה, דיסק קשיח.

למערכות ה-PDP-8 לא הייתה מערכת הפעלה, אלא סט מתגים בלוח הבקרה, שאפשרו טעינת תוכנה בשפת מכונה, בדרך כלל מסרט מנוקב, והרצתה. סרט הנייר יכול להכיל את התוכנית עצמה, או loader קטן, שקורא את התוכנית הראשית מאמצעי קלט פלט אחר. בהמשך נכתבו מערכות הפעלה כ-OS/8 ו-TSS לשיתוף-זמן משאבים ומהדרים ומפרשים לשפות כ-BASIC, FORTRAN, ALGOL ועוד וכן שפת היישומים של דיגיטל, 8-DIBOL.

במחשב נעשו שימושים רבים ומגוונים: באקדמיה, בתעשייה, ובעסקים. מחלקות או פקולטות אקדמיות יכלו לראשונה לרכוש מחשב שנמצא בשליטתן, בלי תלות במחשב מרכזי. מחשבים כאלו הפעילו ציוד מעבדה לביצוע ניסויים, לצד חישובים, סימולציות ועוד. בתעשייה שימשו כבקרים תעשייתיים, לצד שימושים מסורתיים לניהול מלאים, הנהלת חשבונות, ועוד. חברות קטנות מצאו שרכישתו משתלמת יותר משימוש במשאבי מחשוב "חכורים", או במקרים רבים עבודה ללא מחשוב כלל.

PDP-10

PDP-10 הוכרז בסוף 1966 כמחשב מרכזי מדעי לריבוי משימות וכ"מחשב מרכזי אישי"^[6]. המחשב נרכש ושימש כמחשב מרכזי עבור אוניברסיטאות ומכוני מחקר רבים. המחשב שווק עם מספר גרסאות CPU, כאשר המוצלחת והנפוצה בהם הייתה ה-KL10 ומאוחר יותר KL-20. מבחינת ארכיטקטורה התבסס ה-PDP-10 באופן נרחב על PDP-6, עם שיפורים בחומרה. מדעני מחשב ב-MIT ובחברת BBN Technologies השתמשו ביכולת הפרדת הזיכון למאגרים נפרדים של PDP-6 על מנת ליצור מערכת זיכרון וירטואלי לצרכים מחקריים. מערכת ההפעלה של המחשב, 10-TOPS הייתה הרחבה של מערכת ה-Monitor של PDP-6, מחשבים עם CPU‏ KL10 ומערכת הפעלה 10-TOPS מקודדת במיקרו-קוד למעבד נמכרו תחת השם "DECsystem-10", מחשבים עם CPU KL20 יוצרו עם מערכת הפעלה מותאמת בשם 20-TOPS ושווקו תחת השם "DECsystem-20". מארזי ה-CPU ויחידות הרחבת הזיכרון היו זהים וכך נוצר מבנה אופייני של מספר "ארונות" או "קופסות" זו לצד זו.

אחד היישומים הגדלים של DECsystem-10 היה כשרתי רשת CompuServe, אשר השתמשה בהם כנקודות גישה רשתיות למאגרי מידע.

בשנת 1983 הפסיקה דיגיטל לייצר את ה-PDP-10, כיוון שרצתה להתמקד בפיתוח ומכירת קו מחשבי ה-VAX.

PDP-11

המיני-מחשב בעל 16 ביט הטיפוסי ביותר ואחת ההצלחות המסחריות הגדולה ביותר של דיגיטל הייתה תת-סדרת PDP-11 ששווקה מאז הכרזתה ב-1970 ועד 1990. מחשבי הסדרה שימשו בכל יישום ממערכות משובצות מחשב, מערכות זמן אמת ושימושים תעשייתיים והנדסיים, דרך יישומים מדעיים ומחקריים ועד שימושים מסחריים ומערכות מידע. סט הפקודות של מעבד ה-CISC של ה-PDP-11 השפיע על תעשיית המעבדים ועל תכנון מיקרו-מעבדים מרכזיים כגון Motorola 68000 (המעבד של מקינטוש, קומודור אמיגה ואטארי) וה-Zilog Z8000‏^[7].

מערכת ההפעלה העיקרית של PDP-11 הייתה RSX-11, למרות שנכתבו לו, על ידי דיגיטל וספקים אחרים, למעלה מעשר מערכות הפעלה שונות^[8]. הגרסה הרשמית הראשונה של UNIX הורצה על PDP-11/20 ב-1970 וכך גם הגרסה הראשונה של שפת התכנות C. שיטת ארגון הקבצים על הדיסק, Files-11, היוותה גם את המודל לניהול קבצים של מערכת ההפעלה VMS‏^[9] שפעלה על מחשבי VAX ו־Alpha (ועל ידי כך, בעקיפין גם של NTFS‏^[10]), השיטה כללה ארגון היררכי, ניהול גרסאות וניהול רשימות גישה לצורך אבטחת מידע. ספריות הפיתוח המרכזיות בעולם פיתוח התוכנה במחשבי דיגיטל, DecForms-11 לפיתוח מסכים, דוחות וטפסים ו-RMS-11 לניהול רשומות נוצרו עבור PDP-11.

סדרת מחשבי ה"סופר מיני" VAX, היא ממשיכת סדרת ה-PDP-11 ומחשב ה-VAX הראשון נקרא VAX-11, על מנת לשמר זיקה המשכית זו. מחשבי ה-VAX בעלי 32 ביט התגברו על בעיית מרחב הכתובות הצר של PDP-11, אך דיגיטל סיפקה חבילת תאימות, כך שתוכנות שנכתבו עבור PDP-11, המשיכו לפעול על גבי מחשבי VAX/VMS.

PDP-11 יוצר בשתי תצורות אפיק נתונים, Unibus ו-Q-Bus (שהמשיך לעולם ה-VAX). ה-Unibus היה אפיק נתונים לקישור המעבד לזיכרון וקישור אמצעי קלט/פלט חיצוניים נעשה על ידי מיפוי שלהם לכתובות "בנקי" זיכרון (AC). שיטה זו, בפרט לאחר שדיגיטל פתחה את פרוטוקול התקשורת של האפיק, הפך את המחשב למסוגל לתקשר בקלות יחסית עם התקני קלט/פלט וציוד היקפי של מגוון יצרנים, כולל ציוד היקפי ייחודי, בלתי-תקני, לשימושים תפורים ובכך סייע גם להתפתחות הרובוטיקה. Q-Bus היה אפיק ייעודי, רב-תכליתי לאמצעי קלט/פלט, שאיפשר לשחרר את האפיק המרכזי לתקשורת המעבד לזיכרון הפנימי. אפיק זה שימש גם את מחשבי ה-VAX.

ב-1985 הוצג PDP-11/83 שהיה מיקרו-מחשב ונמכר כ"מיקרו-PDP", המחשב התבסס על מעגל משולב ובו מעבד רב-עוצמה KDJ11-BF ואפיק מהיר לגישה לזיכרון הפנימי (PMI) ליישומי זמן אמת^[11].

התצורה של PDP-11 שיועדה לשיבוץ במערכות משובצות-מחשב נקראה LSI-11, והייתה למעשה מעגל משולב שהכיל את ארכיטקטורת המחשב.

לאחר PDP-11

PDP-12 היה מחשב מדעי בלתי מסחרי, המספר 13 לא יוצר כלל (בשל אמונה טפלה בקשר לחוסר המזל של המספר) ו-PDP-14 ו-PDP-16 היו בקרים מיתכנתים לשימושים תעשייתיים.

PDP-15 היה מחשב ה-PDP האחרון בעל מילה של 18 ביט ומחשב ה-PDP היחיד שהשתמש בטכנולוגיה של מעגל משולב. המחשב הוכרז ב-1969 כתחליף ל-PDP-9 והיה מחשב ה-PDP הנמכר ביותר. אחד משימושיו הנפוצים היה כמחשב תיב"ם.

PDP בישראל

נכון לאפריל 1973 נמכרו בישראל מחשבי PDP למערכת הביטחון הישראלית, הוועדה לאנרגיה אטומית, התעשייה האווירית, האוניברסיטה העברית בירושלים, הטכניון, מכון ויצמן למדע, בית חולים הדסה, חברת צים ועוד^[12].

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

[1] מוזיקת PDP-1

[2] PDP-6 על ציר זמן פיתוח דיגיטל

[3] ההיסטוריה של יוניקס

[4] קו זמן של התפתחות המחשב

[5] קו הזמן הדיגיטלי

[6] מודעה ל"מחשב מרכזי אישי"

[7] סדרת מאמרים על מעבדי ה-PDP-11

[8] אילו מערכות הפעלה נכתב ל-PDP-11?

[9] מדריך ל-Files-11

[10] מידע על NTFS

[11] PDP-11/83

[12] מודעת פרסום למחשבי דיגיטל, מעריב, 29 באפריל 1973

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]