Historie počítačů v Československu

• O projektu
• Fotogalerie
• Časová osa
• Kontakt
• English

Střední tranzistorový počítač EPOS 2

Východiskem pro projekt počítače EPOS 2 druhé generace se staly zkušenosti získané s realizací elektronkového výpočetního zařízení EPOS 1. Tranzistorový počítač EPOS 2 vyvíjel Výzkumný ústav matematických strojů od roku 1960 a při jeho návrhu se vycházelo přímo z logické koncepce počítače EPOS 1 [1]. V případě EPOS 2 se již vsadilo plně na využití germaniových a křemíkových polovodičových prvků, jejichž aplikace znamenala podstatné zvýšení spolehlivosti a rychlosti. Obdobně jako jeho elektronkový předchůdce i počítač EPOS 2 představoval vrchol v tvorbě domácích počítačů v okruhu své generace.

Technické parametry počítače EPOS 2

EPOS 2 byl střední samočinný tranzistorový počítač stavebnicového typu, určený pro rozsáhlé vědeckotechnické výpočty a zpracování dat z oblasti řízení, správy, evidence a statistiky. Stavebnicovost konstrukce pak dovolovala uživatelům přizpůsobit sestavu počítače konkrétnímu typu řešených úloh. Při systémovém návrhu respektovali jeho tvůrci zkušenosti s provozem EPOS 1, avšak znovu došlo k navržení algoritmů některých operací, obohacení operačního kódu a navržení obvodů s ohledem na zajištění stroje proti poruchám. Počítač pracoval ve dvojkově kódované desítkové soustavě s pevnou i pohyblivou řádovou čárkou a zpracovával data sérioparalelním způsobem po dekádách. Jeho střední operační rychlost činila 38 600 operací za sekundu.

Základní jednotka obsahovala řadič, organizátor, aritmetickou jednotku, feritovou paměť a ovládací stůl. Plné využití základní jednotky se řešilo způsobem, který se plně osvědčil u počítače EPOS 1, tj. sdílením času základní jednotky až pěti nezávislými programy [2]. Přesná specifikace sestavy prvního kusu počítače EPOS 2 měla vypadat dle prognóz z roku 1963 takto [3]:

• 1 základní jednotka (vč. aritmetické jednotky a ovládacího stolu),
• 1 ferritová paměť (kapacita 5 000 slov),
• 1 magnetická bubnová paměť (kapacita 15 000 slov),
• 4 magnetické páskové paměti,
• 1 fotoelektrický snímač děrné pásky 1500 zn./s.,
• 1 snímač děrných štítků,
• 1 elektrický psací stroj 1552 s doplňky (snímač-děrovač děrné pásky 20 zn./s.),
• 1 tiskárna,
• 1 děrnoštítková jednotka (snímač - děrovač štítků) a
• 1 rychloděrovač děrné pásky.

Sdílení času u EPOS 2 nebylo řízeno programem jako u mnoha počítačů zahraničních, ale organizátorem, který koordinoval sdílení času automaticky. Organizátor trvale hodnotil stavy přídavných zařízení a sledoval probíhající program v aritmetické jednotce [4]. Počítač EPOS 2 obsahoval ve srovnání se svým starším předchůdcem více prostředků pro lokalizaci závady, přičemž obvody základní jednotky byly navrženy tak, aby se jakákoliv porucha projevila porušením vstupního kódu. Pro ochranu paměti se používalo samoopravného kódu a počet oprav se zaznamenával do zvláštních registrů a při překročení 1 000 oprav byl upozorněn operátor stroje [5]. Aritmetické obvody pracovaly v tzv. kódu zbytkových tříd, jejichž návrh a realizace patří ke světovým primátům v oblasti vývoje počítačů ve VÚMS.

EPOS 2 byl obohacen o nový typ modifikace operandů, tzv. maskování, které umožňovalo efektivnější práci s údaji kratšími než jedno slovo. Kratší operace byly zrychleny na dvojnásobek ve srovnáním s počítačem EPOS 1 [6]. Celkový počet přídavných zařízení omezovala pouze velikost dispečerského pole a kapacita ústředního informačního vedení. Počet přídavných zařízení, který šlo k počítači připojit se pohyboval v závislosti na modifikaci počítače kolem čtyřiceti. K hlavním přídavným zařízením EPOS 2 náležely vnitřní feritová paměť s kapacitou až 40 000 slov po 12 dekadických číslicích, magnetická bubnová paměť, snímač děrné pásky, fotoelektrický snímač děrných štítků, řádková tiskárna a elektrický psací stroj. Sestavu počítače EPOS 2 postupně doplňovaly další stavebnicovými díly. Jednalo se např. o pasivní část hlavní paměti, určenou pro základní operační systém, diskovou paměť místo původně vyvinuté bubnové paměti, souřadnicový kreslící stůl a děrnoštítkovou jednotku ARITMA [7]. Všechna periferní zařízení měla domácí původ, až na magnetické pásky, které byly dováženy z Francie, ale i ty posléze nahradily pásky domácí výroby od n.p. Tesla Pardubice. Svojí velikostí patřil EPOS 2 k typickým sálovým počítačům druhé poloviny 60. let a jeho základní jednotku tvořilo několik skříní, paměť se skládala ze dvou skříní a celé zařízení mělo značné požadavky na klimatizaci.

Základní softwarové vybavení počítače v jeho později sériově vyráběných exemplářích se skládalo z operačního systému zvaného ZOS, který tvořily čtyři programové složky: symbolický jazyk assembler, řídící systém vstupu a výstupu IOC, monitor a ovládací program, spojovací program, systémová knihovna s knihovnou uživatelských programů. ZOS byl velmi jednoduchý operační systém, který byl uložen v pevné paměti, některé jeho komponenty později i na magnetických páskách. ZOS zajišťoval pouze provádění akcí dle pokynů uživatele. Zadávání příkazů se realizovalo přes elektrický psací stroj nebo snímač děrných štítků. Symbolický jazyk ZOSu byl cílovým jazykem vyšších programovacích jazyků (FORTRAN, COBOL, RPG) a byl úzce spjat se strojovým kódem počítače [8]. Programování v jazycích FORTRAN ZPA 600/601, COBOL ZPA 600/601 a RPG dávalo počítači ve spojitosti s bohatou knihovnou programů matematických a ekonomických metod dobré uplatnění v uživatelských systémech.

Výzkum, vývoj a výroba počítače EPOS 2

Podle státního plánu výzkumu a vývoje měly probíhat práce na počítači EPOS 2 v následujícím pořadí: výzkum první pololetí roku 1960 až druhé pololetí roku 1962, vývoj druhé pololetí roku 1961 až druhé pololetí roku 1962 a osvojení výroby v prvním pololetí roku 1963 až ve druhém pololetí tohoto roku. V průběhu roku 1960 navrhli pracovníci VÚMS a experimentálně ověřili hlavní prvky obvodů s československými tranzistory a součástkami. Zkoušky proběhly úspěšně, ale plánované zajištění ukončení výzkumu v druhé polovině roku 1962 nebylo uskutečněno z obdobných důvodů, které se vyskytly při realizaci počítače EPOS 1. Československý elektrotechnický průmysl se opět potýkal s těžkostmi při výrobě součástkové základny.

Podle vypracovaných harmonogramů a kapacitního zajištění výroby s ohledem na prvořadost úkolu EPOS 1 došlo k posunu termínů při uvedení stroje EPOS 2 do provozu. Vývoj a výroba prvního prototypu byly stanoveny na rozmezí druhé poloviny roku 1962 až druhé poloviny roku 1965 [9]. Jak se později ukázalo výroba počítače se zpozdila ještě takřka o dva roky. Funkční vzor základní jednotky počítače realizované VÚMS byl v provozu od druhé poloviny roku 1965. V důsledku reorganizace výrobní základny pro československý počítačový průmysl v roce 1965 se zlepšily v následujících letech podmínky pro zrychlení vývoje a výroby čs. výpočetní techniky zhruba na dvojnásobek, což mělo za následek, že se nevyplnily některé prognózy, které předpovídaly sériovou výrobu počítače EPOS 2 až po roce 1970 [10].

V roce 1967 byl dokončen vývoj a příprava výroby základní sestavy tohoto středního počítače. Od roku 1968 vyráběl podnik ZPA Čakovice počítač EPOS 2 sériově pod označením ZPA 600 a od roku 1971 ve zdokonalené verzi ZPA 601. Sériová výroba obou počítačů skončila v roce 1973. ZPA 601 se od svého předchůdce lišil zlepšenou zdrojovou soustavou a rozšířeným souborem periferních zařízení, zejména diskovou pamětí a souřadnicovým zapisovačem Digigraf [11]. Pro ZPA 601 byl vyvinut rovněž převodní program MAT-ZPA, který dovoloval převod programů ze sovětských počítačů MINSK 22 do základního jazyka počítače ZPA 601.

Celkem vyrobily ZPA Čakovice třicet počítačů ZPA 600 a ZPA 601, které patřily k nejspolehlivějším čs. počítačům druhé generace [12]. Tyto počítače nalezly díky svým kvalitním vlastnostem širokého uplatnění a např. v hlavním městě Praze byly v polovině 70. let instalovány v těchto podnicích: Vojenské stavby (ZPA 600), ZPA, dodavatelský podnik n.p. (ZPA 601), Ústředí výpočetní techniky dopravy (ZPA 600) [13]. O počítače ZPA 600 projevila zájem také ČSLA, která v letech 1970 až 1978 využívala 7 těchto tranzistorových strojů. V roce 1971 uvedlo výpočetní středisko katedry vojenských počítačů Vojenské technické akademie do činnosti počítač ZPA 600 [14].

Od počítače ZPA 600 byl odvozen též malý tranzistorový samočinný počítač ZPA 200, jehož jediný kus sestrojil podnik ZPA Čakovice v roce 1969. Konfigurace tohoto modelu se od ZPA 600 odlišovala nižší kapacitou hlavní feritové paměti a prací pouze s jedním programem. Sdílení času bylo možno však provádět pomocí zvláštního programu. K základní jednotce šlo připojit osm různých přídavných jednotek, které se připojovaly k ZPA 600. Ostatní parametry měl ZPA 200 shodné se svým vyspělejším protějškem.

Při zhodnocení významu počítače EPOS 2 a jeho sériově vyráběných následovníků bych zde na závěr této kapitoly ve stručnosti ocitoval, to co o jejich kvalitách soudil dobový tisk a odborná počítačová literatura.

V již zmíněném článku Vyrábět, nebo dovážet samočinné počítače?, který vyšel v Rudém právu v roce 1966, hodnotil EPOS 2 ředitel VÚMS Vratislav Gregor takto:

„Tranzistorový počítač EPOS 2 provádí 40 000 operací za vteřinu a stejně jako EPOS 1 překvapuje zahraniční experty svým dokonalým systémem kontrol a především jedinečně řešenou samoopravností, ve které zatím nebyl dostižen. Vysoce je na tomto počítači ceněno plně automatické sdílení času, které umožňuje ojediněle řešeným využitím nejmenších částeček času paralelně zpracovávat nezávisle na sobě až pět programů.“ [15]

V publikaci od J. Vlčka Výpočetní technika v zemích RVHP, ČSSR z roku 1975 se dostalo počítači ZPA 601 následujícího zhodnocení:

„Je třeba uvést, že tímto počítačem vrcholí progresivní pojetí středního počítače, založené ve Výzkumném ústavu matematických strojů v projektu EPOS 1 a překračující v době vzniku v některých vlastnostech a parametrech i přední světové koncepce.“

„Nic na tom nemění okolnost, že se k uživatelům tento kvalitní počítač dostal v menším počtu, než se předpokládalo a než by si zasluhoval (týká se to celé řady ZPA 600); příčinou bylo pomalé uvolňování výrobních kapacit průmyslu pro výrobu počítačů v počáteční fázi a později přechod na výrobu počítačů třetí generace.“ [16]