ENIAC, cỗ máy tính điện tử đầu tiên, đánh dấu một bước ngoặt quan trọng trong lịch sử công nghệ. Bài viết này sẽ khám phá chi tiết về ENIAC, từ mục tiêu ra đời, cấu tạo phức tạp, cho đến những cải tiến đáng kể trong quá trình hoạt động, mang đến cái nhìn toàn diện về di sản này.
ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), ra đời trong giai đoạn 1943-1946, được xem là máy tính điện tử đa năng đầu tiên có khả năng lập trình. Dự án này là thành quả của John Mauchly và J. Presper Eckert tại Đại học Pennsylvania, Mỹ, trong bối cảnh Thế chiến II.
Hình ảnh máy tính ENIAC, một biểu tượng của kỷ nguyên điện toán sơ khai, với các bảng điều khiển và dây nối phức tạp.
Ban đầu, ENIAC được thiết kế để tính toán quỹ đạo đạn đạo cho quân đội Hoa Kỳ, một nhiệm vụ đòi hỏi độ chính xác và tốc độ xử lý vượt trội so với các phương pháp thủ công. Tuy nhiên, với khả năng lập trình linh hoạt, ENIAC nhanh chóng được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác, bao gồm nghiên cứu khoa học và kỹ thuật. Một trong những nhiệm vụ đầu tiên của ENIAC là mô phỏng các phép tính toán học phức tạp liên quan đến vũ khí hạt nhân.
Cấu Tạo “Khổng Lồ” của ENIAC
ENIAC không chỉ là một cỗ máy tính, mà còn là một công trình kỹ thuật đồ sộ. Với kích thước chiếm gần 167 mét vuông, ENIAC chứa hơn 17.000 ống chân không, hàng ngàn rơ-le, tụ điện và điện trở. Tổng trọng lượng của máy lên tới 27 tấn, một con số ấn tượng so với kích thước nhỏ gọn của máy tính ngày nay.
Các ống chân không đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện các phép tính logic và số học. Tuy nhiên, số lượng lớn ống chân không cũng đồng nghĩa với việc ENIAC tiêu thụ một lượng điện năng khổng lồ và dễ gặp sự cố do các ống này thường xuyên bị hỏng.
Nguyên Lý Hoạt Động
ENIAC hoạt động dựa trên hệ thập phân, sử dụng bộ đếm vòng mười vị trí để thực hiện các phép tính. Mỗi chu kỳ cơ bản của ENIAC kéo dài 200 micro giây, tương đương 5000 chu kỳ mỗi giây. Thời gian thực hiện một phép nhân 10 chữ số là khoảng 2.800 micro giây, trong khi các phép chia hoặc căn bậc hai có thể mất tới 28.600 micro giây.
Việc lập trình ENIAC ban đầu là một quá trình phức tạp và tốn thời gian, đòi hỏi phải cắm dây và chuyển đổi các công tắc bằng tay. Tuy nhiên, những cải tiến sau này đã giúp đơn giản hóa quy trình này.
Những Cải Tiến Quan Trọng
Sau năm 1947, ENIAC trải qua nhiều cải tiến đáng kể. Một trong những cải tiến quan trọng nhất là việc chuyển đổi từ lưu trữ chương trình dưới dạng ROM sang lập trình bằng công tắc. Điều này giúp tăng tốc độ lập trình và giảm thời gian cần thiết để thực hiện các phép tính.
Ngoài ra, việc tích hợp bộ chuyển đổi đầu đọc từ các thẻ IBM tiêu chuẩn cũng giúp ENIAC có khả năng xử lý dữ liệu nhanh hơn. Những cải tiến này đã biến ENIAC từ một cỗ máy tính chuyên dụng thành một công cụ đa năng, có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Di Sản và Ảnh Hưởng
ENIAC ngừng hoạt động vào ngày 2 tháng 10 năm 1955. Mặc dù có tuổi thọ không dài, ENIAC đã để lại một di sản to lớn, đặt nền móng cho sự phát triển của ngành công nghiệp máy tính hiện đại. Những nguyên tắc thiết kế và kỹ thuật được sử dụng trong ENIAC đã ảnh hưởng đến các thế hệ máy tính sau này, góp phần tạo nên cuộc cách mạng công nghệ mà chúng ta đang chứng kiến ngày nay.
Sự ra đời của ENIAC không chỉ là một thành tựu kỹ thuật, mà còn là một bước tiến quan trọng trong lịch sử nhân loại. Nó chứng minh khả năng của con người trong việc tạo ra những công cụ mạnh mẽ để giải quyết các vấn đề phức tạp và mở ra những chân trời mới cho khoa học và công nghệ.
