CPUとHarvard Mark I

ショートカット: 違い、類似点、ジャカード類似性係数、参考文献。

CPUとHarvard Mark Iの違い

CPU vs. Harvard Mark I

Intel Core 2 Duo E6600) CPU（シーピーユー、Central Processing Unit）、中央処理装置（ちゅうおうしょりそうち）は、コンピュータにおける中心的な処理装置（プロセッサ）。 「CPU」と「プロセッサ」と「マイクロプロセッサ」という語は、ほぼ同義語として使われる場合も多いが、厳密には以下に述べるように若干の範囲の違いがある。大規模集積回路（LSI）の発達により1個ないしごく少数のチップに全機能が集積されたマイクロプロセッサが誕生する以前は、多数の（小規模）集積回路（さらにそれ以前はディスクリート）から成る巨大な電子回路がプロセッサであり、CPUであった。大型汎用機を指す「メインフレーム」という語は、もともとは多数の架（フレーム）から成る大型汎用機システムにおいてCPUの収まる主要部（メイン）、という所から来ている。また、パーソナルコンピュータ全体をシステムとして見た時、例えば電源部が制御用に内蔵するワンチップマイコン（マイクロコントローラ）は、システム全体として見た場合には「CPU」ではない。. Harvard Mark I の一部（左側） 右側 入出力制御部 Harvard Mark I(ハーバード マーク ワン)は、IBMのASCC(Automatic Sequence Controlled Calculator)とも呼ばれ、アメリカ初の電気機械式計算機である。 電気機械式のASCCはハワード・エイケンが考案し、IBMが製作し、ハーバード大学に1944年2月に出荷された。当初、アメリカ海軍の船舶局が計算に使用し、正式に大学に引き渡されたのは1944年8月7日である。.

二進法

二進法（にしんほう）とは、2 を底（てい、基（base）とも）とし、底の冪の和で数を表現する方法である。 英語でバイナリ (binary) という。binaryという語には「二進法」の他に「二個一組」「二個単位」といったような語義もある（例: バイナリ空間分割）。.

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ハーバード・アーキテクチャ

ハーバード・アーキテクチャの図 ハーバード・アーキテクチャとは、命令用とデータ用に物理的に分割された記憶装置と信号通路を持ち、命令用とデータ用で主記憶のアドレス空間が分かれているコンピュータ・アーキテクチャのことで、ノイマン型アーキテクチャと対比される。.

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入出力

入出力（にゅうしゅつりょく、input/output）は、データなどの「ものごと」の流れにおける出入りのことで、入力と出力の2つを総称した概念のことである。input/outputの頭文字をとってI/Oと略される。.

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紙テープ

紙テープ （かみテープ、paper tape, punched tape）は、細い一定幅の長い紙のこと。一般に芯に巻きつけた形で提供される（紙巻テープともいう）。価格が安価であり、表面への装飾が可能である。巻きつけた形のためコンパクトであり、ドラムなどに取付けて機械的に駆動すれば時間と同期した出力を得ることができる。このことから過去において初期の記録媒体（電信機、テープレコーダー（磁気テープのベースとして））としても使用された。.

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継電器

継電器（けいでんき、英: relay リレー）は、動作スイッチ・物理量・電力機器等の状態に応じ、制御または電源用の電力の出力をする電力機器である。 もとは有線電信において、伝送路の電気抵抗によって弱くなった信号を「中継」(relay リレー)するために発明されたものである。図などではRyという記号が使われることが多い。発明者はジョセフ・ヘンリーである。小電力の入力によって大電力のオン・オフを制御することが当初の目的であったため、継電器を用いることを時として「アンプする」というが、対象とするものを直に制御するよりは、安全性(感電の防止など)や操作性（設置位置の自由度、遠隔操作）、操作の確実性等が増すことから、必ずしも電力的な増幅の目的にとどまらず、広範囲な目的で多用されている。.

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ENIAC

プログラミングされるENIAC 2人のプログラマがENIACの制御パネルを操作しているところ ENIAC（エニアック、Electronic Numerical Integrator and Computer）は、アメリカで開発された黎明期の電子計算機。電子式でディジタル式だがプログラム内蔵方式とするにはプログラムのためのメモリはごくわずかで、パッチパネルによるプログラミングは煩雑ではあったものの、必ずしも専用計算機ではなく広範囲の計算問題を解くことができた。しかし、任意の計算可能な問題について計算できるという能力が当初の時点で基本的にはあったわけではなく（後述）、アナログ機械式計算機の一種類である微分解析機と同様に、微分方程式で表すことができるような多くの種類の問題について積分法によって数値的な解を得る（ただしこちらは数値的（ディジタル）に）、という機械である。後の改良により、ごく小規模だがプログラミング的な使い方も可能になり、円周率の桁数向上記録の歴史で有名な1949年の2037桁という記録は、そのような改良後の機能を活用したものである。 当初は、アメリカ陸軍の弾道研究室での砲撃射表の計算を第一の目的として設計されたが、その初期に行われた計算で射表の計算とは全く違うもののひとつに、マンハッタン計画についてのものがある。1946年に発表されたとき、報道には「巨大頭脳」(Giant Brain) といった呼称が見られる。なお、新技術に "Brain" という比喩を使うのは、戦時中から見られる。例えば、ライフ誌1937年8月16日の p.45 に Overseas Air Lines Rely on Magic Brain (RCA Radiocompass)、1942年3月9日の p.55 に the Magic Brain - is a development of RCA engineers (RCA Victrola)、1942年12月14日の p.8 に Blanket with a Brain does the rest! (GE Automatic Blanket)、1943年11月8日の p.8 に Mechanical brain sights gun (How to boss a BOFORS!) といった記事があり、また、各種の計算機械を扱った Edmund Berkeley（:en:Edmund Berkeley）の啓蒙書 "Giant Brains, or Machines That Think"（邦題『人工頭脳』）などといった例もあるように、これは何ら特記事項ではない。 第二次世界大戦中、ENIACの設計と製作の資金はアメリカ陸軍が支出した。その契約は1943年6月5日に結ばれ、ペンシルベニア大学電気工学科にて "Project PX" の名で秘密裏に設計が開始された。1946年2月14日の夕方に完成したマシンが公開され、翌日にはペンシルベニア大学で正式に使用が開始された。開発にかかった総額は50万ドル弱だった。アメリカ陸軍に正式に引き渡されたのは1946年7月のことである。1946年11月9日、改造と記憶装置のアップグレードのためにシャットダウンされ、1947年にはメリーランド州のアバディーン性能試験場に移送された。そこで1947年7月29日に電源を入れ、1955年10月2日の午後11時45分まで運用された。 ENIACを考案・設計したのはペンシルベニア大学のジョン・モークリーとジョン・エッカートである。設計開発に加わった技術者としては、Robert F. Shaw（ファンクションテーブル）、Jeffrey Chuan Chu（除算器/平方根計算器）、アーサー・バークス（乗算器）、（入出力）、Jack Davis（アキュムレータ）らがいる。1987年、ENIACはIEEEマイルストーンに選ばれた。.

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IBM

IBM（アイビーエム、正式社名: International Business Machines Corporation）は、民間法人や公的機関を対象とするコンピュータ関連製品およびサービスを提供する企業である。本社はアメリカ合衆国ニューヨーク州アーモンクに所在する。世界170カ国以上で事業を展開している。.

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Manchester Mark I

Manchester Mark I（マンチェスター・マークワン）は、黎明期のコンピュータのひとつで、1949年にイギリスのマンチェスター・ビクトリア大学で製作された。Manchester Automatic Digital Machine（MADM）とも呼ばれる。1948年6月に稼働開始した Small-Scale Experimental Machine（SSEM、またの名を "Baby"）をベースとして開発された。1948年8月に開発が始まり、1949年4月に稼働開始した。メルセンヌ数を探すプログラムがエラーとなることなく9時間動作したのは、1949年6月16日から17日にかけてのことである。 このマシンの稼働成功は "electronic brain"（電子頭脳）という呼称を使ってイギリスの報道機関が広く取り上げた。そういった扱いにマンチェスター大学の神経外科部門のトップが反応を示し、電子計算機は真の創造性を獲得することができるのか、という長い議論が始まることになった。 当初 Mark 1 は大学内の計算資源を提供するために開発され、研究者らにコンピュータの利用を体験させる役に立ったが、まもなくフェランティが商用版を設計する際のプロトタイプとして利用されることになった。開発は1949年末に終り、1950年末にはマシンが廃棄され、1951年2月には世界初の商用汎用電子計算機 Ferranti Mark 1 に置き換えられた。 歴史上重要な特徴として、初めて一種のインデックスレジスタをアーキテクチャ上採用し、メモリ上のワードの配列を順次アクセスするプログラムを容易に書けるようになった。このマシンを開発したことで34件の特許が成立し、設計上のアイデアはその後の商用機である IBM 701/702 や Ferranti Mark 1 に取り入れられた。設計主任はフレデリック・C・ウィリアムスとトム・キルバーンで、Mark 1 を開発し使ってみた経験から彼らはコンピュータが純粋数学よりも科学技術計算でよく使われるだろうと確信した。1951年、彼らは Mark 1 の後継機としてFPUを搭載した Meg の開発を開始する。.

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Zuse Z3

Zuse Z3 のレプリカ（ミュンヘンドイツ博物館） Zuse Z3は、1941年にドイツでコンラート・ツーゼによって開発された計算機である。世界初の自由にプログラム可能で完全に自動化された機械である。現代の視点からすると、コンピュータの定義に適合する属性をほぼ備えているが、条件分岐命令を備えていない。Z3は2200個のリレーから構成され、動作周波数はおおよそ5から10Hz、ワード長は 22ビットである。プログラムとデータはセルロイド製のフィルムに穴を開けることで記憶される。 1941年にベルリンで完成し、ドイツ航空機研究所で翼のフラッター現象の統計解析に使われた。 本来の Z3 は1943年のベルリン爆撃で破壊された。完全に動作する複製が1960年代にツーゼの会社 Zuse KG によって作成され、ドイツ博物館に永久展示されている。 ツーゼはドイツ政府にリレーを電子スイッチに置き換えるための資金提供を要請したが、第二次世界大戦中であり、戦争遂行の観点から重要でないと判断され、資金は得られなかった。.

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演算装置

演算装置（えんざんそうち）は、コンピュータ（プロセッサ）の構成要素のひとつで、論理演算や四則演算などの演算をおこなう装置である。.

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