Warto zobaczyć: Centre for Computing History, Cambridge

Kilka tygodni temu zwiedziłem inne muzeum komputerów, warto oglądać kolejne? Tak, zwłaszcza że bardzo się różnią. The National Museum of Computing w Milton Keynes specjalizuje się w komputerach starych i dużych, głównym eksponatem jest Colossus z 1943 roku, który jest tak wielki, jak się nazywa. Centre for Computing History skupia się na roli Cambridge, a to oznacza przede wszystkim komputery domowe i szkolne z lat 80, gry, telefony komórkowe - a więc systemy mniejsze i prawie nowe.

MegaProcessor (fragment)

 

Muzeum mieści się w niedużym budynku blisko centrum Cambridge, ale już poza zabytkową częścią, pośród hurtowni budowlanych i warsztatów. Bilet dla dorosłych kosztuje 12 funtów, dla dzieci 8. Wejście i wyjście, jak to często bywa, przez kawiarnię i sklepik z pamiątkami. Przy kawie i ciastku można też skorzystać z biblioteczki - są tu zarówno stare książki i czasopisma, jak i nowe np. o historii komputerów domowych czy o różnych grach. Pod ścianą kawiarni stoi największy z interaktywnych eksponatów - MegaProcessor, model procesora, który w powiększeniu (i zwolnionym tempie) pokazuje działanie poszczególnych elementów CPU. A po drugiej stronie kilka gablot o historii pierwszego znanego producenta z Cambridge.

Sinclair

Clive Sinclair (później Sir Clive Sinclair, ale tytuł uzyskał właśnie za zasługi w komputeryzacji) urodził się w 1940 roku w rodzinie od pokoleń zajmującą się techniką. W 1961 roku założył w Cambridge swoją pierwszą firmę Sinclair Radionics, produkującą najpierw zestawy elektroniczne do samodzielnego montażu. Ta i kilka innych firm wytwarzały później radia, telewizory, kalkulatory, instrumenty pomiarowe. Przede wszystkim jednak ZX Spectrum, jeden z najpopularniejszych komputerów domowych: 5 milionów egzemplarzy oryginalnego komputera, plus oficjalne klony (Timex, niektóre modele Amstrad) i nieoficjalne (głównie za żelazną kurtyną, ale również na Zachodzie, gdy firma podupadła i nie miała siły walczyć).

ZX Spectrum pośród innych ośmiobitowców

W porównaniu z innymi ośmiobitowymi komputerami z tych czasów (Commodore 64, Atari 800, nie wspominając nawet o wielokrotnie droższych Apple i IBM PC), ZX Spectrum był tańszy, ale mniej wydajny. Nie dorównywał im też jakością obrazu, a nie da się ukryć, że głównym zastosowaniem komputera domowego były gry. Stąd wielki sukces na początku lat 80, ale duży spadek sprzedaży już kilka lat później. Wymagania rosły, ceny konkurentów spadały i pojawiały się nowe modele. Komputery Sinclair też się rozwijały, ale w pewnym momencie zabrakło wizji. Przed ZX Spectrum były dwa inne komputery, ZX80 i ZX81. Od następcy różniły się m.in. ilością RAM-u (1 KB vs 16 lub 48 KB), zegarem procesora, odmianami języka Basic, ale przede wszystkim miały obraz monochromatyczny. Spectrum swoją nazwę i kolorowy pasek na obudowie zawdzięczał nowemu układowi graficznemu, który generował obraz kolorowy w kilku trybach. Typowo dla tych czasów, im więcej kolorów, tym niższa rozdzielczość i bardziej skomplikowane sztuczki programistyczne. Wszystkie korzystały z procesora Zilog 80, a właściwie jego klonów. Po Spectrum były jeszcze nieznaczne modyfikacje: Spectrum+ ze zmienioną klawiaturą, Spectrum 128 z rozszerzonym RAM-em i nowym układem audio. Oraz bazujący na ZX-ach odmienny produkt: biznesowy "laptop" Z88 z wbudowany arkuszem kalkulacyjnym i edytorem tekstu, na malutkim ekranie 640x64.

Ostatnim produktem był słabo przyjęty QL (z mocniejszym, ale niezgodnym procesorem Motorola 68000), który jednak został bazą ciekawego urządzenia One Per Desk, zbudowanego we współpracy z ICL i British Telecom: z wbudowanym modemem, słuchawką telefoniczną, a nawet sprzętowym syntezatorem mowy. One Per Desk miał znaleźć zastosowanie w firmach i urzędach, dostępne było m.in. oprogramowanie statystyczne, bazodanowe, do automatyzacji rozmów telefonicznych, terminalowe do współpracy z komputerami mainframe. Recenzenci uznali, że pomysł jest znakomity, ale wykonanie - okropne. Zresztą, Clive Sinclair nie raz miał pomysł, który wyprzedził czas i nie mógł być odpowiednio zrealizowany, np. w 1985 roku zaprezentował rower ze wspomaganiem elektrycznym, za drogi i ze zbyt słabym akumulatorem. A jego liczne przedsięwzięcia biznesowe kończyły się czasem spektakularnym sukcesem, a czasem bankructwem.

One Per Desk

W muzeum znajdziemy kilka modeli komputerów Sinclair - niektóre dostępne do użytku - a także gablotę z drobiazgami: kalkulatorami, radiami itp. Zwraca uwagę linia produktów dla niepełnosprawnych użytkowników - np. wyświetlacz Braille'a i specjalna nakładka na klawiaturę.

BBC Micro

Oprócz kawiarni muzeum ma tylko dwie sale: główną i replikę szkolnej pracowni z lat 80. W tej drugiej na biurkach kilkanaście działających komputerów BBC Micro. Zwiedzający są zachęcani, by spróbować swoich sił w Basicu. Obok pracuje kilka modeli Acorn z nowocześnie wyglądającym systemem RISC OS. Co mają wspólnego ze sobą,  a także z całkiem współczesnymi telefonami i tabletami?

Historia zaczęła się, a jakże, w Cambridge. Spółka Acorn Computers została założona pod koniec lat 70. Wśród głównych konstruktorów był m.in. Chris Curry, były pracownik Sinclair Research, który odszedł z powodu konfliktu z szefem. Jej produkty były typowe dla czasów: najpierw Microcomputer -  zestaw do samodzielnego montażu dla entuzjastów. Potem Acorn System, seria komputerów domowych zintegrowanych z klawiaturą, jak inne ośmiobitowce. Interpreter Basica, wydajność, możliwości graficzne i dźwiękowe, cena - wszystko podobne do konkurencji, czasem trochę lepsze, czasem gorsze. Firma utrzymywała się na rynku, ale nic nie wskazywało na to, by jej właściciele mieli zostać milionerami.

W tym czasie brytyjskie szkoły zaczęły się interesować komputerami, a dział telewizji edukacyjnej BBC (ze wsparciem Ministerstwa Edukacji i Ministerstwa Przemysłu) rozpoczęło Computer Literacy Project. Składała się nań seria programów telewizyjnych zapoznających widzów z nowymi technologiami, projekty lekcji, wskazówki dla nauczycieli jak wykorzystać komputer - nie tylko do nauki programowania, ale też do nauczania innych przedmiotów. Potrzebny był jeszcze komputer dla szkół. BBC ogłosiło przetarg. I choć nie mogło narzucić szkołom wyboru maszyny, wiadomo było, że szkoły chętnie wybiorą komputer, któremu towarzyszy oprogramowanie edukacyjne, literatura, akcesoria - i renoma państwowej telewizji. Zwycięzca przetargu miał więc szansę na dużą sprzedaż. Wymagania były wygórowane: dobra jakość obrazu (zarówno na monitorze, jak i wyjściu TV) i dźwięku, wydajność na granicy możliwości ówczesnych domowych komputerów, praca w sieci, możliwość odczytywania danych z urządzeń pomiarowych i sterowania prostymi robotami, Basic z dodatkowymi rozszerzeniami.  W przetargu wzięło udział siedmiu brytyjskich producentów. Większość nie była w stanie spełnić wymagań. Sinclair, który odniósł największy sukces z modelami ZX80 i ZX81, mał środki na nowy projekt, ale nie miał zamiaru dostosowywać się do warunków BBC. Zamiast tego zaproponował swój nowy projekt, jeszcze nie wypuszczone ZX Spectrum, które nie spełniało wymagać sprzętowych, a przede wszystkim nie zgodził się zmodyfikować Basica.

Acorn też miał właśnie wprowadzić nowy model o nazwie Proton. Był szybszy od innych ośmiobitowców, miał większą rozdzielczość, firma nie widziała też problemu, by zmienić interpreter Basica i dostosować się do warunków biznesowych. Komputer nie spełniał tylko jednego warunku: ceny. Według przetargu, miała nie przekraczać 200 funtów. Tyle kosztowały wówczas nowoczesne komputery domowe, jak Commodore 64 i Atari 800XL, słabsze ZX Spectrum było jeszcze tańsze - 125 funtów. Tymczasem Acorn Proton, wkrótce znany jako BBC Micro, kosztował w zależności od wersji 320-400 funtów (dla porównania, nauczyciel czy urzędnik zarabiał wówczas około 800 funtów). Warto jednak pamiętać, że cenę podnosiły wymagane interfejsy sprzętowe i założony koszt był nierealny. Proton od początku był faworytem, a gdy BBC zażądało dostarczenia prototypu i Acorn uporał się z tym w zaledwie kilka dni - wynik był łatwy do przewidzenia.

BBC Micro

Szkoły przełknęły wyższą cenę. Jako element większego systemu, BBC Micro dostarczał znacznie więcej niż inny komputer - zwłaszcza, że dla nauczycieli to też był pierwszy kontakt z nową technologią, więc gotowy program nauczania był bezcenny. Uczniowie programowali w Basicu, ale też uruchamiali aplikacje do nauki matematyki, podłączali termometry na lekcjach fizyki, czujniki pracy serca na biologii, tworzyli muzykę i animacje.Narzekali tylko, że komputerów jest za mało. W większości szkół uczeń mógł liczyć na pół godziny tygodniowo do wykorzystania według uznania (czyli zwykle na gry) plus zajęcia w grupie.

Najbardziej wyprzedził swój czas kolejny pomysł BBC: Domesday Project. Oryginalny Domesday Book to średniowieczny spis miejscowości. Z okazji okrągłej rocznicy uczniowe pisali notki o swoich miastach. Wysyłali też zdjęcia. Analogowe, wtedy inaczej się nie dało, skanowali je potem specjaliści. W projekcie wzięło udział ponad milion uczestników!

Głównym interfejsem programu była cyfrowa mapa, którą można było przewijać, zbliżać i oddalać, oglądać wirtualne spacery, przechodzić do opisów poszczególnych miast. Przypomina to Google Maps? Pewnie, tyle że Domesday Project wydano w 1986 roku, a produkt Google zystał te funkcje w 2011 roku. Całość wydano na LaserDisc, a do odtwarzania potrzebny był następca BBC Micro, czyli BBC Master - zgodny programowo, ale z większą pamięcią i lepszym układem graficznym. Niestety, o ile szkolne pracownie komputerowe były w Wielkiej Brytanii standardem, to na czytnik LaserDisc mogły sobie pozwolić tylko nieliczne szkoły. Wielu uczniów dostarczyło dane do projektu, a nigdy nie obejrzało rezultatu.

BBC Master z czytnikiem LaserDisc i aplikacją Domesday

Dobrze wyposażona szkolna pracownia pod koniec lat 80 miała więc kilkanaście komputerów BBC Micro spiętych siecią Econet, jeden czy dwa droższe BBC Master do bardziej wymagających zadań - dla nauczyciela, jako serwer plików, do oglądania Domesday i ewentualnie filmów z LaserDisc, oraz jeden czy dwa PC by zapoznać uczniów z bardziej profesjonalnymi zastosowaniami. Bardziej przypomina mi to współczesność niż to, co pamiętam z moich lat 80. Tak też wygląda pracownia w muzeum. Często odbywają się w niej lekcje dla grup szkolnych, trafiłem jednak na moment, gdy była prawie pusta.

Acorn Archimedes i ARM

W połowie lat 80 ośmiobitowe komputery domowe nadal sprzedawały się nieźle, ale bardziej wymagający użytkownicy chcieli szybszych procesorów, większej rozdzielczości obrazu. Pojawiały się graficzne i wielozadaniowe systemy operacyjne. Znikały taśmy, za to w systemach  z najwyższej półki zdarzały się dyski twarde.

Producenci reagowali różnie. Niektórzy, np. Sinclair, przespali zmianę i wypadli z rynku. Atari i Commodore wypuściły 16-bitowe serie ST i Amiga. Pecety ewoluowały stopniowo. Natomiast Acorn postanowił przeskoczyć etap. Inżynierowie doszli do wniosku, że istniejące 16-bitowe procesory są tylko nieznacznie szybsze od zaawansowanego ośmiobitowca, a przy tym znacznie droższe. Na pewno pomogły dochody z BBC Micro - Acorn mógł sobie pozwolić na kosztowny i ryzykowny projekt. Zamiast kupować procesor od Ziloga czy Motoroli, Acorn opracował nową 32-bitową architekturę ARM (skrót od Acorn RISC Machine, potem po usamodzielnieniu działu procesorów Advanced RISC Machines). Nawet oprogramowanie CAD do projektowania procesorów napisano wewnętrznie! Prototyp ARM1 mógł być użyty jako dodatkowy procesor w BBC Micro (pod koniec lat 80, gdy na rynku konkurowały różne architektury, to się zdarzało: w jednej obudowie pracował szybki procesor wykorzystywany przez zaledwie kilka aplikacji i wolny, ale zgodny z długą listą programów).

ARM2 i jego następcy posłużyły do stworzenia serii komputerów Acorn Archimedes, a potem RISC PC.  Pierwszy model miał wydajność 2-10x większą od najszybszych ówczesnych pecetów (z procesorem 386), a porównywalną ze znacznie droższymi unixowymi stacjami roboczymi. W większości modeli był dysk twardy. Graficzny system operacyjny, najpierw Arthur, potem RISC OS (co ciekawe, system nie był wczytywany z dysku/dyskietki, tylko zapisany w ROMie, przez co nie mógł być łatwo aktualizowany - za to komputer startował w sekundę). W komplecie prosty edytor tekstu, program do rysowania, drobne gry i akcesoria - podobnie, jak później w Windows. A także Basic i Assembler, emulator BBC Micro, w niektórych modelach emulator PC z DOSem. A do kupienia - oprogramowanie biurowe, graficzne, edukacyjne, muzyczne, gry, bazy danych, kompilatory, CAD, a nawet aplikacje do montażu video.

Acorn Archimedes

Ten ambitny projekt omal nie doprowadził firmy do bankructwa. Nie tylko był kosztowny, ale też trwał kilka lat, w czasie których firma oddawała rynek konkurentom. Archimedes osiągnął ograniczony sukces jako komputer szkolny w Wielkiej Brytanii i kilku innych krajach (m.in. dzięki możliwości uruchomienia oprogramowania z BBC Micro). Miał też swoją niszę - efekty video i automatyzacja stacji telewizyjnych, korzystało z niego wielu nadawców jeszcze kilka lat po upadku firmy. Ale od początku lat 90 dominacja peceta stała się faktem. Rosnąca wydajność (486 już dorównał ówczesnym ARMom, a Pentium i jego następcy zostawiali je daleko w tyle), ogromny wybór oprogramowania i sprzętu spowodowały, że pecety wyparły praktycznie wszystkie inne architektury: najpierw zmiotły Atari i Amigę, a potem podgryzały stacje robocze, oferując podobną wydajność za ułamek ceny. Acorn i tak bronił się długo - produkował komputery do 1998 roku. 

Natomiast dział procesorów, który oddzielił się w 1990 roku, nie tylko przetrwał, ale ma się świetnie. Choć ARMy zostały wyparte z rynku uniwersalnych komputerów, ich mały pobór mocy, niska cena i elastyczna architektura spowodowały, że od lat są używane jako procesory wbudowane w sprzęt elektroniczny. Od prostych czipów sterujących np. sprzętem AGD po wielordzeniowe procesory w routerach internetowych. A po 2000 roku, przede wszystkim w telefonach i tabletach. Ostatnio zaś historia zatoczyła koło i znów mamy pecety i serwery z procesorem ARM. Przy czym firma ARM nie produkuje sprzętu, a tylko dostarcza licencje na wykorzystanie swojego projektu.

W muzeum jest kilkadziesiąt komputerów Acorn - w tym oryginalne prototypy. A także niezliczone produkty z procesorem ARM. Miałem okazję spróbować RISC OS i wydał się całkiem intuicyjny w obsłudze.

EDSAC i LEO

Pod koniec II Wojny Światowej w USA został uruchomiony ENIAC, być może pierwszy komputer na świecie (o tytuł ubiegają się też Colossus, Mark 1 i Z3, zależy od przyjętej definicji komputera). Jego następcą w 1946 był EDVAC, którego zaprezentowano naukowcom i matematykom brytyjskim. Jeden z twórców EDVACa, John von Neumann, sformułował zasady, które dzisiaj znamy jako architekturę von Neumanna i według których działają praktycznie wszystkie dzisiejsze komputery. W skrócie, jest to urządzenie w którym zarówno dane, jak i program, są wczytywane z pamięci trwałej do pamięci operacyjnej, a następnie przetwarzane przez procesor. To odróżnia je od maszyn programowanych za pomocą przełączników (a więc bardzo ograniczonych) albo takich, w których osobna pamięć służy do przechowywania programu (droższych, nadal mniej elastycznych).

Mathematical Laboratory w Cambridge (dziś Department of Computer Science) postanowiło zbudować podobną maszynę. EDSAC był rozwinięciem EDVACa, jak na owe czasy bardzo nowoczesnym. W odróżnieniu od wcześniejszych komputerów, w oprogramowaniu EDSACa znajdziemy koncepcje, które z łatwością rozpozna dzisiejszy programista: pętle, procedury, stos. EDSAC posłużył do rozwiązania wielu problemów matematycznych i nie tylko - aż 3 noblistów w swojej mowie przy odbiorze nagrody podziękowało zespołowi EDSAC. Na EDSAC napisano też prawdopodobnie pierwszą na świecie grę komputerową: kółko i krzyżyk, wyświetlaną na ekranie (który normalnie służył jako wczesna wersja debuggera - pokazywał stan wybranej komórki pamięci), a sterowaną przez włożenie ręki w strumień światła w czytniku taśmy.

Maszyną blisko wzorowaną na EDSACu był LEO, pierwszy komputer komercyjny. Powstał w firmie J. Lyons and Co, znanej głównie z produkcji herbaty, ale w rzeczywistości całego imperium spożywczego, na które składały się też restauracje, piekarnie, fabryki słodyczy. Podczas II Wojny Światowej kilku czołowych menadżerów i naukowców firmy zostało zmobilizowanych - oczywiście nie do okopów, a raczej do ogarniania logistyki albo do tajnych projektów naukowych. Tam zetknęli się z elektroniką i maszynami obliczeniowymi. Wpadli na rewolucyjny pomysł, by wykorzystać podobny sposób do usprawnienia księgowości, pilnowania stanów magazynowych i innych procesów biznesowych. Biorąc pod uwagę koszt budowy i obsługi komputera, było to ogromne ryzyko. Opłaciło się. Pierwszą próbą LEO (Lyons Electronic Office)  było policzenie kosztu składników ciastek, a pierwszą "poważną" aplikacją - zautomatyzowanie działu płac. Wkrótce z Lyons wypączkowała osobna firma LEO Computers, która sprzedała kilka maszyn, a dla setek brytyjskich firm i urzędów dostarczała usługi komputerowe. Po serii przejęć i połączeń LEO stał się częścią ICL, brytyjskiego koncernu znanego głównie z komputerów mainframe.

Ani EDSAC, ani LEO nie zachowały się w całości. W znacznie większym muzeum w Milton Keynes stoi replika EDSACa, a replika LEO jest w planach. W Cambridge można zobaczyć elementy obu maszyn i setki innych artefaktów - zdjęć, instrukcji, korespondencji itp. A także odbyć wirtualny spacer po biurze Lyons z LEO w głównej roli.

 

Wystawa o LEO - wirtualny spacer, zdjęcia i elementy

Gry

Część głównej sali poświęcono historii gier. Bez dzielenia na producentów z Cambridge i ze świata (choć w szczegółowym opisie zawsze o tym wspominano).  Kilkadziesiąt komputerów domowych, liczne konsole - od Ponga z lat 70 po prawie nowe Playstation i Xboxy, kilkanaście automatów do gier - przerobionych, by nie trzeba było wrzucać monet. Stare gry bywają frustrujące - tekstowe przygodówki nie rozumieją większości słów, gry zręcznościowe są bardzo trudne (zwłaszcza te z automatów, by wymagać ciągłego dopłacania). Pomimo tego, przyciągały uwagę i wielu zwiedzających zatrzymywało się na długie minuty. Na szczęście stanowisk do gier są dziesiątki, jeśli nie setki i nie brakowało wolnych miejsc. 

Czterdziestoletnie automaty przyciągały dziesięcioletnich zwiedzających

Ciekawy eksponat to model miasta z gry Creatures studia Millenium z 1996 roku. Twórcy nie potrafili stworzyć grafiki odpowiedniej jakości bezpośrednio na komputerze. Zamiast tego, zamówili model z drewna, gliny i materiału i wykonali dokładne zdjęcia, które wskanowano i wykorzystano jako tło w grze. Millenium od dawna nie istnieje, a nowym najemcą biura jest kancelaria prawna. Jeden z klientów rozpoznał stojący w poczekalni model (a właściwie 1/3 oryginalnego modelu, resztę  prawdopodobnie zabrali na pamiątkę pracownicy Millenium) i zaproponował prawnikom przekazanie go do muzeum.

Model miasta z gry Creatures oraz gra

Różności

Trudno wyliczyć wszystkie komputery zgromadzone w muzeum. To znaczy można, na stronie jest lista, ale liczy tysiące pozycji. Wybierzmy więc kilka ciekawostek. Fanów SF zapewne zainteresuje Apple Macintosh SE/30 należący niegdyś do Douglasa Adamsa.  Na wszelki wypadek na komputerze leży ręcznik.

Apple Macintosh należący do Douglasa Adamsa

Jest trochę sprzętu wojskowego. Firma Ferranti produkowała komputery stosowane m.in. w stacjach radarowych, rakietach ziemia-powietrze i w widocznym na zdjęciu sonarze. Wojskowy laptop to w miarę zwykły pecet (486), tylko w obudowie odpornej na trudne warunki. FIST (Future Infantry/Integrated Soldier Technology) to komputer z wyświetlaczem w goglach, dostarczający informacje taktyczne poszczególnym żołnierzom, a w drugą stronę przesyłający dane z czujników, informacje o położeniu, namierzonych celach itp. Projekt trwa, a że technika rozwija się szybko, miejsce prototypów sprzed kilku lat jest w muzeum.

Zawsze lubiłem Silicon Graphics. Kiedyś marzyłem o Indy, potem w pracy w WCSS zetknąłem się z mocniejszymi stacjami Tezro i Octane i serwerem Origin. Nie pracowałem z nimi bezpośrednio (zresztą, były już wtedy przestarzałe i służyły tylko do kończenia projektów), ale przynajmniej mogłem podziwiać design. Wszystkie zobaczyłem też w muzeum.