| Arkiveras hos | Deutsches Museum, ETH Zurich University Archives, ETH Zurich University Archives | |
|---|---|---|
| Uppkallad efter | Konrad Zuse | |
| Land | Tyska riket | |
| Kronologi | • Z1 • Z2 • Z3 • Z4 | |
| • Z5 | ||
| Utgivningsdatum | 1944 | |
| Upptäckare eller uppfinnare | Konrad Zuse | |
| Minneskapacitet | 32 bit | |
| Klockfrekvens | 40 hertz | |
| Förbrukad energi | 4 kilowatt | |
| Tagen i bruk | 1950 | |
| Tagen ur bruk | 1960 | |
Z4 var Konrad Zuses fjärde datormodell och i grunden en Z3[1] fast med större ordlängd (32 bitar istället för 22) och den äldsta bevarade programmerbara datorn.[2]:1028. Den konstruerades och tillverkades av den tidiga datavetaren Konrad Zuses företag Zuse Apparatebau, för en beställning som lades av Henschel & Son, 1942. Datorn var så gott som färdig då den på grund av de kontinuerliga flygräderna mot Berlin flyttades till Göttingen i april 1945.[3] Efter bara några veckor blev den dock flyttad till Bayern där Zuse gömde den i källaren till ett hus i småstaden Hinterstein. Den levererades inte före Nazitysklands nederlag, 1945,[4][5][6] utan arbetet på Z4 låg nere till 1950 då den färdigställdes, förbättrades och flyttades till Zürich där den användes vid ETH Zürich från 1950 till 1955,[2]:14 och fungerade som inspiration för konstruktionen av ERMETH,[2]: 1009 den första schweiziska datorn, skapad under ledning av ETH-ingenjören Ambros Speiser.[2]:1087 Liksom den tidigare Z2 bestod Z4 av en kombination av mekaniskt minne och elektromekanisk logik.[7]
Konstruktion
Z4 var mycket lik Z3 i dess konstruktion men förbättrades avsevärt i ett antal avseenden. Minnet bestod av 32-bitars istället för 22-bitars flyttalsord. Programkonstruktionsenheten (Planfertigungsteil) stansade programbanden, vilket gjorde programmering och korrigering av program för maskinen mycket lättare genom att använda symboliska operationer och minnesceller. Siffror matades in och matades ut som decimala flyttal även om den interna bearbetningen var binär. Maskinen hade en stor repertoar av instruktioner som kvadratrot, MAX, MIN och sinus. Villkorliga tester inkluderade tester för oändlighet. När den levererades till ETH Zürich 1950 hade maskinen en villkorlig filial tillfogad[8] och kunde skriva ut på en Mercedesskrivmaskin. Det fanns två programband där det andra kunde användas för att hålla en subrutin. (Ursprungligen var sex planerade.)[9][10]
År 1944 arbetade Zuse på Z4 med omkring två dussin personer,[11] bland andra Wilfried de Beauclair. Några ingenjörer som arbetade på OKW:s telekommunikationsanläggning arbetade också för Zuse som en sekundär sysselsättning. Också 1944 omvandlade Zuse sitt företag till Zuse KG (Kommanditgesellschaft, det vill säga ett kommanditbolag) och planerade att tillverka 300 datorer.[12] På så sätt kunde han också begära ytterligare personal och forskare som entreprenör i Emergency Fighter Program.[12] Zuses företag samarbetade också med Alwin Walthers institut för tillämpad matematik vid Technische Universität Darmstadt.[13]
För att förhindra att den hamnade i Sovjetunionens händer evakuerades Z4 från Berlin i februari 1945 och transporterades till Göttingen.[11][14] Z4 färdigställdes i Göttingen i en anläggning tillhörande Aerodynamische Versuchsanstalt (AVA, Aerodynamisk Forskningsinstitut), som leddes av Albert Betz. Men när den presenterades för forskare från AVA kunde bruset från den närmande fronten redan höras,[3] så datorn transporterades med en lastbil från Wehrmacht till Hinterstein i Bad Hindelang i södra Bayern, där Konrad Zuse träffade Wernher von Braun.[3][15]
År 1947 hade det blivit möjligt att skriva in konstanter med den stansade hålremsan.[10]
Användning efter andra världskriget
År 1949 besökte den schweiziske matematikern Eduard Stiefel, efter att ha kommit tillbaka från en vistelse i USA där han inspekterade amerikanska datorer, Zuse och Z4. När han formulerade en differentialekvation som ett test, programmerade Zuse omedelbart Z4:an för att lösa den. Stiefel bestämde sig för att skaffa datorn till sitt nygrundade Institute for Applied Mathematics vid ETH Zürich.[16] Den levererades till ETH Zürich 1950.[17][18]
År 1954 försökte Wolfgang Haack att skaffa Z4 för Technische Universität Berlin,[12] men den överfördes istället till Institut Franco-Allemand des Recherches de St. Louis (ISL, Fransk-Tyska forskningsinstitutet) i Frankrike, där den var i bruk fram till 1959, under dess tekniska chef Hubert Schardin. Idag visas Z4 i Deutsches Museum, München. Z4:an inspirerade ETH att bygga sin egen dator (främst av Ambros Speiser och Eduard Stiefel), som kallades ERMETH, en akronym för tyska: Elektronische Rechenmaschine ETH ("Electronic Computing Machine ETH").[2]:1009
Åren 1950/1951 var Z4 den enda fungerande digitala datorn i Centraleuropa, och den andra digitala datorn i världen som såldes eller lånades ut,[2]:981. Den kom före Ferranti Mark 1 med fem månader och UNIVAC I med tio månader, men blev i sin tur slagen av BINAC (även om den aldrig arbetade på kundens plats[19]). Andra datorer, alla numrerade med ett ledande Z, byggdes av Zuse och hans företag. Anmärkningsvärda är Z11, som såldes till optikindustrin och till universitet, och Z22.
År 1955 såldes Z4:an till det fransk-tyska forskningsinstitutet Saint-Louis (Institut franco-allemand de recherches de Saint-Louis) i Saint-Louis, nära Basel, och överfördes 1960 till Deutsches Museum i München.[20]
Z4 användes för beräkningar för arbete på Grande Dixencedammen 1950.[2]:1081
Specifikationer
- Frekvens: (ca) 40 Hz
- Genomsnittlig beräkningshastighet: 400 ms för en addition, 3 sekunder för en multiplikation. Ungefär 1 000 flyttalsaritmetiska operationer i genomsnitt per timme.
- Programmering: hål i 35 mm hålremsor, stansade på en programmeringsmaskin
- Inmatning: Decimaltal med flyttal, hålremsor
- Utdata: Decimal flyttal, hålremsor eller Mercedesskrivmaskin
- Ordlängd: 32 bitar flyttal
- Element: (ca) 2 500 reläer, 21 stegvisa reläer
- Minne: Mekaniskt minne från Z1 och Z2C (64 ord, 32 bitar)[21]
- Effektförbrukning: (ca) 4 kW
Se även
Referenser
- Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från engelskspråkiga Wikipedia, Z4 (computer), 4 april 2025.
- Williams, Michael R. - A history of computing technology, IEEE Computer Society 1997, ISBN 0-8186-7739-2
Noter
- ^ ”The Zuse Computers”. Resurrection - The Bulletin of the Computer Conservation Society (Computing Before Computers seminar, Science Museum: Computer Conservation Society (CCS)) "37". Spring 2006. ISSN 0958-7403. http://www.cs.man.ac.uk/CCS/res/res37.htm#c.
- ^ [a b c d e f g] Milestones in Analog and Digital Computing (3rd). Springer. 2021. Sid. 981, 1009, 1028, 1077, 1087, 1139. ISBN 978-3-03040973-9. (NB. This is the English translation of the German work "Meilensteine der Rechentechnik" in two volumes.)
- ^ [a b c] ”Zuse” (på tyska). Zuse. 2001. http://www.virtosphere.de/schillo/teaching/WS2001/Vortraege/Zuse.pdf. (25 pages)
- ^ ”The Life and Work of Konrad Zuse”. The Life and Work of Konrad Zuse. Part 6: part6a, part6b. http://www.epemag.com/zuse/default.htm. Arkiverad 10 december 2007 hämtat från the Wayback Machine.
- ^ (på engelska) Birthing the Computer: From Relays to Vacuum Tubes. Cambridge Scholars Publishing. 2016-12-12. Sid. 14. ISBN 978-1-44389631-3. https://books.google.com/books?id=oyBUDgAAQBAJ&q=zuse+z4+1945&pg=PA14.
- ^ (på engelska) Turing's Revolution: The Impact of His Ideas about Computability. Birkhäuser. 2016-01-21. Sid. 54. ISBN 978-3-31922156-4. https://books.google.com/books?id=M8ZyCwAAQBAJ&q=%22z4%22+gottingen&pg=PA54.
- ^ (på engelska) The Computer - My Life. Springer Science & Business Media. 1993-09-28. Sid. 81. ISBN 978-3-54056453-9. https://books.google.com/books?id=Ro5JOskbChAC&q=%22z4%22+mechanical+%22main+memory%22&pg=PA81. (NB. This is a translation of the original title in German Der Computer - Mein Lebenswerk.)
- ^ ”Konrad Zuse und der bedingte Sprung” (på tyska). Informatik-Spektrum 37 (1): sid. 50–53. 2014-02-01. doi:. ISSN 0170-6012.
- ^ ”Konrad Zuse's Z4: Architecture, Programming and Modifications at ETH Zurich”. The first Computers: History and Architectures. MIT. 2002. Sid. 263–276. ISBN 978-0-262-18197-6.
- ^ [a b] ”The Zuse computer” (på amerikansk engelska). Mathematics of Computation 2 (20): sid. 355–359 [359]. 1947. doi:. ISSN 0025-5718.
- ^ [a b] (på tyska) Historische Notizen zur Informatik. Berlin, Germany: Springer. 2009. Sid. 198. ISBN 978-3-540-85789-1.
- ^ [a b c] Hellige, Hans Dieter, red (2004) (på tyska). Geschichten der Informatik. Visionen, Paradigmen, Leitmotive. Berlin, Germany: Springer. Sid. 93, 110. ISBN 3-540-00217-0.
- ^ ”Alwin Walther, IPM, and the Development of Calculator/Computer Technology in Germany, 1930–1945”. Annals of the History of Computing (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 8 (4): sid. 334–350. October 1986. doi:. ISSN 0164-1239.
- ^ Speech, Computer Conservation Society, Science Museum (London), London, UK, 2010-11-18
- ^ ”Obituary: Konrad Zuse”. The Independent. 1995-12-21. https://www.independent.co.uk/news/people/obituary--konrad-zuse-1526795.html.
- ^ ”Kapitel 14 - Die ersten programmierbaren Rechner” (på tyska). Kapitel 14 - Die ersten programmierbaren Rechner. 2010-04-13. http://cs.uni-muenster.de/Professoren/Lippe/lehre/skripte/geschichte/pdf/Kap14.pdf. Arkiverad 19 juli 2011 hämtat från the Wayback Machine.
- ^ ”Zuse Computer Model IV, at Zurich, Switzerland”. Digital Computer Newsletter 3 (1): sid. 5. April 1951. https://apps.dtic.mil/sti/citations/tr/AD0694600.
- ^ ”Automatic Computing Machinery: News – Institute for Applied Mathematics of the Swiss Federal Institute of Technology” (på amerikansk engelska). Mathematics of Computation 5 (33): sid. 45–46. 1951. doi:.
- ^ ”Description of the BINAC”. Description of the BINAC. http://www.palosverdes.com/lasthurrah/binac-description.html. Citing ”The UNIVAC SHORT CODE”. IEEE Annals of the History of Computing 10 (1): sid. 7–18 [9]. 1988. doi:. ”The BINAC”.
- ^ Deutsches Museum, Die Z3 und Z4 von Konrad Zuse, Website of the Deutsches Museum
- ^ (på engelska) A survey of automatic digital computers. Office of Naval Research, Dept. of the Navy. 1953. Sid. 97. https://archive.org/details/bitsavers_onrASurveyomputers1953_8778395.
Vidare läsning
- ”Chapter IV: Zuse and Schreyer” (på engelska). The Origins of Digital Computers: Selected Papers. Springer Science & Business Media. 2012-12-06. Sid. 156–157. ISBN 978-3-64296242-4. Läst 2 juli 2022.
- Computer architecture: Concepts and evolution. Boston, Massachusetts, USA: Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc.. 1997.
- ”2.1 Lukasiewicz and the First Generation: 2.1.2 Germany: Konrad Zuse (1910–1995); 2.2 The First Generation of Stack Computers: 2.2.1 Zuse Z4”. Second-Generation Stack Computer Architecture. Waterloo, Canada: University of Waterloo. April 2007. Sid. 8, 11. http://fpgacpu.ca/publications/Second-Generation_Stack_Computer_Architecture.pdf. Läst 2 juli 2022. (178 pages)
- (på tyska) Konrad Zuse und die Schweiz. Wer hat den Computer erfunden? Charles Babbage, Alan Turing und John von Neumann. "XXVI". Munich, Germany: Oldenbourg Verlag. 2012. ISBN 978-3-486-71366-4. http://www.oldenbourg-verlag.de/wissenschaftsverlag/konrad-zuse-und-schweiz/9783486713664.
- ”Discovery: User Manual of the Oldest Surviving Computer in the World”. BLOG@CACM. Association for Computing Machinery. 2020-09-21. https://cacm.acm.org/blogs/blog-cacm/247521-discovery-user-manual-of-the-oldest-surviving-computer-in-the-world/fulltext.
- (på tyska) Gebrauchsanweisung Z 4. Institut für angewandte Mathematik, ETH Zürich. Summer 1952. doi:. Exemplar Nr. 19, Hs 1517:1. https://www.e-manuscripta.ch/zut/doi/10.7891/e-manuscripta-98601. Läst 2 juli 2022. [1] (1+1+16 pages)
Externa länkar
Wikimedia Commons har media som rör Z4.- zuse.de homepage from Horst Zuse (son of Konrad Zuse) with much information about the Zuse computers
- zuse.de {English} English homepage from Horst Zuse (son of Konrad Zuse)
- Pictures of the Z4 at the ETH Zürich (with German text)
- ”Textual and pictorial description of the Z4: history, instruction set and hardware features”. Konrad Zuse's Computer. Technische Universität Berlin. http://irb.cs.tu-berlin.de/~zuse/Konrad_Zuse/en/Rechner_Z4.html.
- ”The Z4 Computer and the Zuse Apparatebau in Berlin (1940-1945)”. The Life and Work of Konrad Zuse. http://www.epemag.com/zuse/part6a.htm.
| ||||||||||
