16 ноября - день рождения Джин Амдала-величайшого проектировщика компьютерных систем XX века

Джин Амдал (16.11.1922 — 10.11.2015) — американский учёный в области вычислительной техники, математик и предприниматель. Является автором названного в его честь закона, в котором сформулировал фундаментальные ограничения параллельных вычислительных систем.

Джин Амдал был главным конструктором и разработчиком таких легендарных компьютеров, как IBM 704, 709, 7030, 7090 и архитектором компьютерного семейства третьего поколения IBM/360. Когда он не сумел заставить руководство фирмы IBM следовать его намерениям и новациям, то бросил вызов этому компьютерному гиганту, организовав собственную фирму Amdahl Corp. с целью создания сверхбыстродействующих мейнфреймов, способных работать с программным обеспечением фирмы IBM. Создание таких машин увенчалось полным успехом.

Амдала считают величайшим проектировщиком компьютерных систем XX века. Часто его сравнивали с Сеймуром Креем, создателем суперкомпьютеров: оба хотели изменить принцип конструирования больших компьютеров, оба обладали выдающимися способностями предвидения и оба оказали огромное влияние на компьютерную промышленность.

Но в то время как Крей — человек, которым Амдал восхищался, но никогда не был с ним знаком — сосредоточился на проектировании суперкомпьютеров, имеющих небольшой рынок, Джин Амдал создавал машины общего назначения (мейнфреймы), предназначенные охватить большой сегмент рынка.

Амдал родился 16 ноября 1922 года в Фландро, штат Южная Дакота, в семье шведско-норвежских эмигрантов.  В 1948 году окончил Университет Южной Дакоты по специальности «инженер-физик».

Амдал написал дипломную работу по теоретической физике в Висконсинском университете. В 1950 году он получил задание от профессора поработать вместе с двумя другими выпускниками над исследованием: может ли внутриядерная сила частиц отразить предельное состояние между тремя простейшими ядерными частицами. Амдал понял, что для коротких расчетов необходимы более совершенные вычислительные устройства. Он решил построить компьютер. Один из компьютеров, который он собрал, был назван — VI ЗС (Висконсинский интегрально синхронизированный компьютер).

В июне того же года он поступил в IBM, сначала работал над проведением модельных исследований и проектированием машин для распознавания символов. Промышленный электронный компьютер IBM 701 был выпущен в 1952 году. Он представлял собой синхронную машину параллельного действия, содержащую 4000 электронных ламп и 1200 кремниевых диодов. Усовершенствованный вариант IBM 701 был введен в эксплуатацию в январе 1956 года.

В ноябре 1953 года Амдал назначается главным проектировщиком компьютера IBM 704. IBM 704 отличалась высокой скоростью работы, в ней использовались индексные регистры и данные представлялись в форме с плавающей запятой. IBM 704 — первый компьютер, в котором был реализован первый язык программирования высокого уровня FORTRAN. После IBM 704 Джин Амдал становится главным разработчиком следующей машины — IBM 709. В этой машине впервые была применена косвенная адресация и впервые появились каналы ввода-вывода.

В 1956 году фирмой IBM были разработаны плавающие магнитные головки на воздушной подушке. Это изобретение позволило создать новый тип памяти — дисковые ЗУ. Первые ЗУ на дисках появились в машинах IBM 305 и RAMAC-650.

После ламповых машин IBM 701 и 704 фирма выпускает компьютеры IBJV 7090 и IBM 7094. Эти машины представляли собой полупроводниковый аналог компьютеров IBM 704 и IBM 709, в которых в архитектурном плане уже были заложены основные черты компьютеров третьего поколения в частности аппаратные средства для выполнения операций с плавающей запятой и процессоры (каналы) ввода-вывода.

Из-за разногласий с руководством Амдал уходит из фирмы IBM. С 1956 года он был руководителем работ по технике обработки данных в фирмах Thomson Ramo Wooldridge и Aeronutronic Systems. В 1960 году он вернулся в исследовательский центр фирмы IBM в Йорктаун-Хайте, штат Нью-Йорк, где стал директором отдела экспериментальных вычислительных машин и руководителем работ по созданию мейнфреймов третьего поколения IBM/360.

В начале апреля 1964 года фирма IBM объявила о выпуске шести моделей своего семейства IBM/360 (System 360). Президент фирмы Г. Уотсон назвал это событие самым важным в истории фирмы, практика окончательно закрепила этот факт как знаменательный в развитии вычислительной техники. Семейство машин IBM/360 возвестило о появлении компьютеров третьего поколения.

До конца 60-х годов фирма IBM в общей сложности выпустила более 20 моделей семейства IBM/360. Модель 85 стала первой машиной, в которой для повышения скорости доступа к памяти была применена кэш-память (от французского слова cache — “тайник”). А модель 195 — первая машина, в которой применялись монолитные интегральные схемы.

Создание моделей семейства IBM/360 оказало огромное влияние на весь ход развития вычислительной техники. Структура и архитектура этих вычислительных машин с теми или другими изменениями в элементной базе были воспроизведены в компьютерных семействах многих стран.

В годы работы над проектом IBM/360 Амдал написал основополагающую статью “Новые концепции в разработке вычислительных систем”, в которой он определял четыре направления в области проектирования вычислительных систем:

• “развитие техники программирования и компилирования для увеличения эффективности и гибкости вычислительных устройств;
• повышение быстродействия вычислительных машин с целью увеличения производительности и снижения стоимости выполняемых операций;
• мультипрограммирование (разделение во времени) и мульти обработка (разделение вычислений) для увеличения количества одновременно используемого оборудования вычислительной системы;
• развитие системы обмена результатами вычислений для большей гибкости в составе и размещении устройств вычислительной системы”.

В феврале 1965 года он был принят в члены научного общества IBM. Он стал директором новой организации— IBM, лаборатория перспективных компьютерных систем в Мен-ло-Парк, Калифорния. Но в 1969 году Амдал и IBM поссорились из-за стратегии по созданию больших компьютеров. IBM устанавливала цены на свои машины, исходя из их мощности, а не из затрат на их производство. “В основном, я ушел из IBM во второй раз, потому что я хотел работать с большими компьютерами. В случае если бы я остался в IBM, я должен был изменить свою карьеру, не получая личного удовлетворения от работы”. Амдал основал  свою фирму. 

Джин Амдал является автором или соавтором многочисленных патентов по различным компьютерным разработкам, включая IBM/360.

Основывая Amdahl Corp. в октябре 1970 года, Джин Амдал решил создать мейнфреймы, совместимые по разъему с IBM, — т. е. компьютеры, сконструированные таким образом, чтобы они могли работать с оборудованием и системами, созданными другими изготовителями. В течение 15 лет мейнфреймы изготавливались совместимыми по разъему с компьютерами IBM. Основание Amdahl Corp. было предметом гордости для Джина Амдала. Ему было очень приятно “закончить создание новых компьютеров и делать их отличными от других, видеть, что они полностью разрушают контроль IBM над рынком”.

С конца 1971 года Джин Амдал приступил к проектированию и разработке своего первого семейства Amdahl 470. Первая машина семейства Amdahl 470 V/6 появилась в середине 1975 года и сразу же произвела “фурор” среди компьютерных разработчиков и заказчиков. Это был первый в мире компьютер четвертого поколения, построенный полностью на БИС, обладающий высокой производительностью (5,4 млн. операций в секунду), которая достигалась посредством конвейерной обработки команд.  Вообще, надо признать, что все новшества Джина Амдала и его фирмы Amdahl Corp. стали значительной вехой в развитии компьютерной техники и параллелизма.
Первый компьютер четвертого поколения, созданный Амдалом, имел в 2 раза больше производительность, в 2 раза больше емкость памяти и занимал в 3 раза меньшую площадь по сравнению с мощной системой фирмы IBM того периода — IBM 370/168.

Связь Джина Амдала с фирмой, носящей его имя, продолжалась до сентября 1979 года, когда он стал заслуженным председателем в отставке и консультантом фирмы. Amdahl Corp. стала самой процветающей фирмой по производству мейнфреймов в компьютерной промышленности, но затем пошатнулась, как и другие подобные фирмы, когда IBM убедила покупателей, что ее новые мейнфреймы будут дешевле, чем у конкурентов. Продав большую часть своих акций японской фирме Fujitsu за наличные, Джим Амдал потерял контроль над Amdahl Corp.

В августе 1980 Амдал порвал все узы с фирмой и основал новое предприятие, с целью бросить вызов виртуальной монополии IBM. Это сделало его конкурентом Amdahl Corp., конкурентом на небольшом рынке. Новая фирма получила название Trilogy Systems.  Планы у новой фирмы были большие, но, к сожалению, они не осуществились. Амдал попал в больницу и там разрабатывал проект кремниевой суперсхемы в качестве элементной базы. Trilogy столкнулась с проблемами зимой 1983—1984 года, связанными с неправильной оценкой характеристик будущего суперкомпьютера, и Амдал должен был расстаться с грандиозными планами.

Весной 1985 года Trilogy приняла решение слиться с Elxsi — частной фирмой, которая намеревалась выпускать суперкомпьютеры, совместимые с миникомпьютерными системами компании DEC-VAX-11.   Но, в конце концов, фирма Trilogy обанкротилась, a Elxsi превратилась в холдинговую компанию, которая стала заниматься ресторанным бизнесом.

С 1987 года Амдал работал в фирме Andor System, производящей CMOS-системы промежуточного уровня, но в 1994 году она также обанкротилась.

Последнее начинание (1994 год) Джина Амдала — компания Commercial Data Servers (CDS). Она разрабатывает недорогие мейнфреймы для строго определенной группы покупателей, при этом, однако, не дает компьютерному гиганту IBM почивать на лаврах и заставляет его постоянно совершенствоваться.

Джин Амдал скончался 10 ноября 2015 года в возрасте 92 лет, оставив после себя нестираемый след в сфере науки и техники.