Компьютерра - Компьютерра PDA N114 (04.06.2011-10.06.2011)

К реальному воплощению своей идеи фикс Бланкенбейкер приступает только осенью 1970 года, когда волею судеб временно становится безработным. Следуя давней изобретательской традиции, он располагается в гараже своего дома, разрабатывает вначале схему вычислителя, а затем и разводку печатной платы для него.

Травлением дорожек материнской платы для Kenbak-1 Бланкенбейкер занимался лично

Изобретатель не ставит перед собой грандиозных задач. Основными критериями, которыми он руководствуется при проектировании своего компьютера, являются низкая цена и простота освоения, позволяющая осилить мудрёную науку программирования любому желающему. Он прекрасно осознавал, что его детище никогда не сможет состязаться в скорости работы с настоящими мейнфреймами. Но этого и не нужно. Главное, чтобы принципы их работы совпадали. В этом смысле в основу своего компьютера Бланкенбейкер положил идею вычислителя фон Неймана с хранимой в памяти программой.

Стремясь к максимальной экономии, изобретатель лишает свой компьютер дорогостоящих устройств ввода-вывода. Ввод данных он реализует на переключателях, а в качестве устройства вывода использует линейку лампочек. Основной модуль вычислителя был сделан на транзисторно-транзисторной логике (TTL), представленной тогдашней новинкой - мелкомасштабными интегральными схемами. Фактически Бланкенбейкеру удалось реализовать TTL-вариант центрального процессора. На календаре был 1970 год, и до появления первого микропроцессора Intel 4004 оставался целый год. Кстати говоря, примерно в это же время на базе TTL свой игровой вычислитель создает другой талантливый изобретатель - Ральф Баер.

Аналог микропроцессора в Kenbak-1 был реализован на 132 элементах TTL

В 1971 году печатная плата для компьютера Бланкенбейкера была готова. Суммарная стоимость всех компонентов не превышала ста пятидесяти долларов - беспрецедентно мало, учитывая, что самый доступный компьютер в то время стоил несколько тысяч.

Технические характеристики гаражной ЭВМ были более чем скромными. TTL-эквивалент процессора обеспечивал скорость вычислений, соответствующую работе микропроцессора с тактовой частотой один мегагерц, а оперативная память составляла всего 256 байт и была реализована на двух регистрах сдвига, хранящих по 1024 бита каждый. Всего на материнской плате размещалось 132 TTL-элемента, для работы которых использовалось питание пять и двенадцать вольт. Чтобы регистры сдвига - самый горячий элемент компьютера - не перегревались, напротив них был установлен небольшой вентилятор.

Процессорный модуль компьютера был представлен тремя регистрами, два из которых, A и B, были главными регистрами арифметико-логического устройства, реализующими команды Load, Store, Add, Substract, And, Or, Shift и Rotate. Ещё один регистр Х использовался АЛУ при работе с индексной моделью памяти. В качестве счётчика команд использовался регистр P, а ещё два регистра.

Адреса памяти, по которым можно было обратиться к основным регистрам Kenbak-1

Процессорный модуль работал с восьмеричной системой счисления.

Формат инструкции, обрабатываемой процессорным модулем, был предельно прост. В двухбайтовой конструкции первый байт содержал команду, а во втором могла размещаться константа, адрес памяти или указатель на адрес.

При этом логика компьютера реализовывала несколько моделей адресации: непосредственную, косвенную, индексную и косвенно-индексную.

Разработанный набор инструкций был исчерпывающим для реализации полноценного языка ассемблера, специализированного под придуманный Бланкенбейкером процессорный модуль. В активе были инструкции проверки состояния регистров и логических условий, перехода, управления переключением битов в любой ячейке памяти, сдвига на несколько двоичных разрядов.

Для ввода данных в восьмеричном формате, а также очистки памяти, записи и сохранения в ней введённого числа, запуска и остановки программы пользователь применял набор переключателей. Результаты каждого шага промежуточных вычислений, а также конечный результат работы программы отображался с помощью лампочек.

Свою конструкцию Бланкенбейкер поместил в корпус "Grand Prix", который был отобран из нескольких предварительно закупленных вариантов. Он идеально подошёл для размещения в нём материнской платы и блоков питания. Передняя и задняя панели компьютера были самодельными.

Своё детище Бланкенбейкер решил назвать Kenbak-1. На замечание супруги о том, что покупателям будет сложно произнести слово Kenbak, Джон ответил, что, во-первых, хочет, чтобы имя компьютера было созвучно его фамилии (BlanKENBAKer), а во-вторых, история бизнеса уже знает подобные "незапоминающиеся" имена, ставшие легендами. Например, Kodak.

Создав и протестировав действующий прототип Kenbak-1, Бланкенбейкер демонстрирует его весной 1971 года на конвенте учителей старших школ, где получает массу положительных отзывов. Активное развитие вычислительной техники требовало начинать подготовку кадров для её эксплуатации ещё со школьной скамьи. И в этом смысле недорогой, но при этом полнофункциональный компьютер Kenbak-1 как нельзя лучше подходил для получения начальных навыков программирования на языке машинных команд.

Бланкенбейкер получает несколько десятков заказов, возвращается в свой гараж и приступает к "массовому" производству.

Закрепляя статус производителя и заодно торговую марку Kenbak, он регистрирует "Корпорацию Kenbak", находит инвесторов и даже переезжает из гаража в арендованное помещение. Первоначальный дизайн прототипа Kenbak-1 в серийном производстве претерпел немного изменений. На передней панели добавился слот для будущего устройства чтения перфокарт, кроме того, было усовершенствовано питание компьютера.

Чтобы привлечь внимание потенциальных потребителей, корпорация Kenbak даёт небольшую рекламу в журнале Scientific American. Реклама говорит, что с Kenbak-1 изучение программирования будет практически развлечением, а цена в 750 долларов не сильно ударит по бюджету. Потенциальный покупатель мог заказать Kenbak-1 по почте с восьмидолларовой доставкой и вернуть его в течение двух недель, если посчитает, что компьютер ему не приглянулся.

В течение года корпорация Kenbak добросовестно выполняет заказы школ, произведя на свет сорок экземпляров Kenbak-1. С каждым из них идёт исчерпывающая инструкция по эксплуатации и основам программирования на языке машинных команд, а также брошюра с примерами программ.

В прилагаемой к Kenbak-1 книге азы программирования давались на "языке шелеста русских осин"

Только вот дальше этих заказов дело не пошло. Сам Бланкенбейкер считает, что всё дело в том, что он был просто инженер, а не гений маркетинга. Сделав ставку на образовательные учреждения, он самолично обрёк свой бизнес на провал. Школьные бюджеты были слишком куцыми для того, чтобы в них поместилась закупка компьютеров Kenbak-1.