В данном цикле статей мы проследим хронологию становления персональных вычислений — от первых громоздких аппаратов до изящных программируемых калькуляторов. Мы изучим ключевые этапы их технической эволюции, разберем уникальные принципы их работы и в финале затронем футуристические темы: использование калькуляторов в контексте генетического и агентного программирования.
«…Все, как дым, растаяло, голос твой теряется вдали…»
Н. Добронравов
1. Эпоха механики и первых электрических реле
Лишь к середине 50-х годов XX века технологический прогресс позволил всерьез задуматься о доступности сложных расчетов. В тот период на рынке персональных вычислителей доминировали механические арифмометры, достигшие своего инженерного пика. Производители стремились к компактности, создавая портативные (по тем меркам) сумматоры. Примером может служить полноклавишная модель, где для каждого разряда предусмотрен отдельный вертикальный ряд кнопок от 1 до 9.
Работа с такими устройствами требовала физических усилий: вычисления инициировались вращением рукоятки. Механизм включал два счетчика — 8-разрядный регистр оборотов и 16-разрядный сумматор. Сложение выполнялось поворотом в одну сторону, вычитание — в обратную, а умножение и деление требовали многократных итераций и ручного сдвига каретки.
Несмотря на изящество исполнения, механика имела фатальные недостатки: низкую производительность и оглушительный шум. Появление электромеханических моделей с электроприводом лишь частично решило проблему скорости, но сделало работу еще более шумной.
Прорыв произошел в конце 1950-х с появлением релейных калькуляторов. Одним из первопроходцев стал Casio 14-A. Это устройство примечательно тем, что стало первым шагом от полноклавишных монстров к привычному нам набору цифр 0–9.
Интерфейс 14-A был аскетичен: вместо привычного экрана использовалась панель с индикаторными лампами, способная отображать до 14 знаков. Именно с этой модели началось восхождение Casio как технологического лидера отрасли.
Хотя Casio 14-A позиционировался как компактный офисный прибор, его вес составлял 140 кг. Аппарат был интегрирован прямо в рабочий стол. Его «настольность» была относительной: он не требовал отдельного машинного зала, как ЭВМ того времени, но оставался фундаментальным предметом мебели. С точки зрения физики это была скорее электротехника, чем электроника, так как логика строилась на механическом замыкании контактов в реле.
2. Вакуумные лампы и «Новое вдохновение для арифметики»: Anita
К середине 60-х миниатюризация радиоламп позволила разместить вычислительные схемы в корпусе обычного арифмометра. В 1956 году британская Bell Punch Company начала разработку амбициозного проекта. Объединившись с Sumlock Comptometer, они представили серию ANITA (аббревиатура от «A New Inspiration To Arithmetic»).
Модель Anita C / VIII (Mark 8) вошла в историю как первый в мире полностью электронный калькулятор, запущенный в массовое производство.
Внутреннее устройство Anita Mark 8 базировалось на 177 тиратронах — газонаполненных лампах. Вывод данных осуществлялся через 12 газоразрядных индикаторов (Nixie tubes). Интересно, что архитектура устройства все еще наследовала черты механики: десятичная система счисления была реализована по схеме «1 из 10», а ввод осуществлялся через огромную полноклавишную панель.
Опытные операторы ценили «Аниту» за возможность параллельного ввода: цифры разных разрядов можно было нажимать одновременно, что ускоряло работу. Устройство даже поддерживало внешнюю периферию через 37-контактный разъем.
Для расширения возможностей предлагался внешний блок памяти MU-123, который добавлял один дополнительный регистр-аккумулятор. Также к калькулятору можно было подключить электрическую печатную машинку для ведения бумажного протокола вычислений. Но главным преимуществом была тишина: после грохочущих арифмометров едва слышный гул блока питания Anita казался магией.
3. Транзисторная революция и рождение RPN: Friden EC-130
Прогресс полупроводников ознаменовал закат эры ламп. Первенство в создании полностью транзисторного настольного калькулятора принадлежит американской компании Friden, представившей модель EC-130 в 1963 году.
| Модель | Анонс | Старт продаж | Особенности |
|---|---|---|---|
| Friden EC-130 | Июнь 1963 | Лето 1964 | Первый в мире на транзисторах |
| IME 84 | Апрель 1964 | Май 1964 | Первый доступный в Европе |
| Sharp CS-10A | Май 1964 | Июнь 1964 | Японский прорыв |
Дизайн Friden EC-130 выглядел футуристично: вместо ламп Nixie здесь использовался экран на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ). Это позволило одновременно выводить содержимое всех четырех регистров операндов. Именно здесь впервые была применена RPN (обратная польская нотация) — логика вычислений со стеком, которая позже станет визитной карточкой калькуляторов HP.
Техническая «начинка» поражала оригинальностью. Память была реализована на основе ультразвуковых линий задержки: данные циркулировали в виде акустических импульсов внутри спирали из никелевой проволоки. Этот метод, называемый «бегущим эхом», позволил синхронизировать данные с разверткой ЭЛТ-монитора, создавая эффект «живого стека» на экране.
Однако успех Friden был недолгим. Американская инженерная школа делала ставку на надежность и сложность, что привело к избыточному весу (20 кг) и высокой цене. В это время японские гиганты, такие как Sharp, выбрали путь агрессивной микроминиатюризации и упрощения интерфейса, заменив загадочный стек привычными кнопками «равно».
В 1974 году подразделение Friden, поглощенное корпорацией Singer, прекратило существование. Имя легендарного производителя исчезло, но его наследие в виде архитектуры RPN живет до сих пор в инженерных калькуляторах. Friden EC-130 навсегда останется в истории как устройство, доказавшее: электроника способна полностью вытеснить механику из сферы точных расчетов.
