ENIAC und Manchester Baby: 30 Tonnen, fünf Millionen Lötstellen und ein Programm im Speicher

ENIAC steht für Electronic Numerical Integrator and Computer und war der erste programmierbare, elektronische Universalrechner. Fertig war er 1945. Gebaut haben ihn John Mauchly und J. Presper Eckert für das Ballistic Research Laboratory der US-Armee, das später im Army Research Laboratory aufging. Das erste Programm der Maschine waren allerdings keine Artillerietabellen, sondern eine Machbarkeitsstudie zur thermonuklearen Waffe.

Die Idee zum ENIAC entstand im Juni 1941. Damals berechnete die Armee Schusstafeln für die Artillerie mit Friden-Rechenmaschinen und Differenzialanalysatoren. Mauchly beaufsichtigte die Arbeit. Im August 1942 schlug er eine vollständig elektronische Rechenmaschine vor. Die Armee gab der University of Pennsylvania daraufhin einen sechsmonatigen Forschungsauftrag über 61 700 Dollar. Den Bauvertrag unterschrieb man am 5. Juni 1943, die Arbeiten begannen geheim in der Moore School of Electrical Engineering unter dem Decknamen „Project PX“. Wissenschaftlicher Leiter war John Grist Brainerd. Herman Goldstine überzeugte die Armee von der Finanzierung.

ENIAC wurde 1945 fertig und am 10. Dezember 1945 erstmals praktisch genutzt. Die feierliche Übergabe fand am 15. Februar 1946 an der University of Pennsylvania statt. Die Maschine kostete 487 000 Dollar, nach heutigem Wert rund 7 Millionen Dollar im Jahr 2024, und die Presse nannte sie ein „gigantisches Gehirn“. Sie rechnete rund tausendmal schneller als elektromechanische Maschinen. Im Juli 1946 übernahm die Armee sie förmlich, 1947 kam sie nach Aberdeen Proving Ground in Maryland, wo sie bis 1955 ununterbrochen lief.

Wie viel das war

Als ENIAC 1955 außer Betrieb ging, enthielt er 18 000 Elektronenröhren, 7200 Kristalldioden, 6000 Relais, 70 000 Widerstände, 10 000 Kondensatoren und rund 5 Millionen handgelötete Verbindungen. Er wog mehr als 30 amerikanische Tonnen, also 27 metrische Tonnen, war etwa 3 Meter hoch, einen Meter tief und 30 Meter lang, belegte 28 Quadratmeter und nahm 150 Kilowatt Leistung auf. Die Eingabedaten kamen über einen IBM-Kartenleser, die Ergebnisse gingen auf einen Kartenstanzer derselben Firma. Ein erheblicher Teil der Programmierung lag bei Mathematikerinnen: Jean Jennings, Marlyn Wescoff, Ruth Lichterman, Betty Snyder, Frances Bilas und Kay McNulty. 1997 nahm die Women in Technology International Hall of Fame sechs ENIAC-Programmiererinnen auf. 1946 verließen die Forscher die Universität und gründeten die Eckert–Mauchly Computer Corporation.

Manchester, 21. Juni 1948

Das Manchester Baby, auch Small-Scale Experimental Machine genannt, war der erste elektronische Rechner mit einem Programm im Speicher. Gebaut haben es Frederic C. Williams, Tom Kilburn und Geoff Tootill an der Victoria University of Manchester, das erste Programm lief am 21. Juni 1948. Die Maschine war nicht als praktisches Rechenwerkzeug gedacht, sondern als Teststand für die Williams-Röhre, den ersten wirklich frei adressierbaren Speicher. Sie hatte ein 32-Bit-Wort und einen Speicher von 32 Wörtern, also 1024 Bit. Sie sollte der einfachste mögliche Rechner mit Programm im Speicher sein, deshalb waren in der Hardware nur Subtraktion und Negation umgesetzt, alle übrigen Operationen liefen programmseitig. Das erste der drei für sie geschriebenen Programme bestimmte den größten echten Teiler der Zahl 2 hoch 18, also 262 144, indem es alle Zahlen abwärts prüfte. Das Programm umfasste 17 Befehle und lief etwa 52 Minuten, bis es das richtige Ergebnis 131 072 erreichte. Dabei führte es rund 3,5 Millionen Operationen aus, was einer effektiven Geschwindigkeit von etwa 1100 Befehlen pro Sekunde entspricht. Als Baby die Machbarkeit dieser Bauweise bewiesen hatte, begann die Universität mit dem Projekt der vollwertigen Maschine Manchester Mark 1. Sie wurde schnell zum Prototyp der Ferranti Mark 1, des ersten kommerziell erhältlichen Universalrechners. Zuvor, am 12. Mai 1941, hatte Konrad Zuse öffentlich die Maschine Z3 vorgeführt, den ersten funktionierenden programmierbaren, vollautomatischen Rechner mit binärer Arithmetik, aber ohne die für eine Turingmaschine charakteristische bedingte Verzweigung.