IBM 1401은 1959년 10월 5일 IBM이 발표한 가변 워드 길이(variable-wordlength) 방식의 십진 컴퓨터이다. IBM 1400 시리즈의 첫 번째 기종으로, 천공 카드에 저장된 데이터를 처리하는 유닛 레코드 장비(unit record equipment)를 대체하고 대형 컴퓨터의 주변 장치 역할을 수행하는 것을 목표로 설계되었다. IBM은 이 기종을 컴퓨터 산업의 "포드 모델 T(Ford Model-T)"에 비유하기도 하였다.
역사
IBM 1401 프로젝트는 "World Wide Accounting Machine"(WWAM)이라는 IBM 내부 프로젝트에서 발전한 것으로, 이는 프랑스 불(Bull) 사의 Gamma 3의 성공에 대응하기 위한 것이었다. 1401은 독립형 시스템으로서 IBM 천공 카드 장비와 함께 사용되었으며, IBM 700 또는 7000 시리즈 시스템의 보조 장비로도 운영되었다.
최소 구성의 월 임대료는 약 2,500달러(현재 가치로 약 27,600달러 상당)부터 시작되었으며, 수요는 예상을 크게 초과하였다. 발표 후 첫 5주 만에 5,200대의 주문이 접수되었는데, 이는 기계의 전체 수명 동안 예상했던 수치보다 많은 것이었다. 1961년 말까지 미국에 설치된 2,000대는 전 세계 모든 제조사의 전자식 저장 프로그램 컴퓨터의 약 4분의 1에 해당하였다. 설치 대수는 1960년대 중반에 10,000대를 넘어 정점에 달했으며, 1960년대 중반에는 전 세계 컴퓨터 시스템의 거의 절반이 1401 계열 시스템이었다. 이 시스템은 1971년 2월까지 판매되었다.
1401은 소규모 기업의 주요 데이터 처리 기기로 흔히 사용되었고, 대형 메인프레임 컴퓨터의 오프라인 주변 장치 컨트롤러로도 자주 사용되었다. 예를 들어 IBM 7090과 함께 사용될 때, 메인프레임은 자기 테이프만을 입출력 수단으로 사용했으며, 1401이 카드 리더나 프린터 같은 느린 주변 장치에서 테이프로 데이터를 전송하는 역할을 담당하였다. 이는 메인프레임의 처리 속도가 카드 리더나 프린터의 속도에 제한되지 않도록 하는 데 기여하였다. NASA의 일부 설치 사례에서는 1401이 IBM 7094의 프런트엔드 주변 장치 컨트롤러로 사용되기도 하였다.
IBM 내부에서는 1401 배치를 담당했던 존 한스트라(John Haanstra) 등이 IBM 1410과 같은 대형 모델로의 확장을 지지했으나, 1964년 System/360에 자원을 집중하기로 한 최고 경영진의 결정으로 이러한 노력은 중단되었다. IBM은 Honeywell 200의 경쟁 위협과 360의 1401 설계와의 비호환성에 직면하여, ROM 형태의 마이크로코드 에뮬레이션을 개척하여 일부 System/360 모델이 1401 프로그램을 실행할 수 있도록 하였다.
인기와 대량 생산으로 인해 IBM 1401은 싱가포르(1963년, 중앙공제기금위원회용)와 대한민국(1967년, 경제기획원용) 등 여러 국가에서 최초로 도입된 전자식 메인프레임 컴퓨터로 간주되기도 한다. 1970년대에는 IBM이 인도와 파키스탄에 많은 1401을 설치하여 1980년대까지 사용되었다. 캘리포니아 마운틴뷰의 컴퓨터 역사 박물관(Computer History Museum)에는 두 대의 1401 시스템이 복원되어 운영 중이다.
아키텍처
1401의 각 영숫자 문자는 6비트(B, A, 8, 4, 2, 1)로 인코딩된다. B와 A 비트는 존(zone) 비트, 8, 4, 2, 1 비트는 숫자(numeric) 비트라고 하며, 이 용어는 IBM 80열 천공 카드에서 유래하였다. 각 메모리 위치에는 홀수 패리티 검사용 C 비트와 워드 마크(word mark)용 M 비트가 추가로 존재한다.
1401은 1,400, 2,000, 4,000, 8,000, 12,000 또는 16,000 문자 중 하나의 메모리 구성을 제공하였다. 각 문자는 주소 지정이 가능하며, 주소 범위는 0부터 15,999까지였다. 특별 요청에 의해 32,000 문자로 확장된 소수의 1401도 존재하였다.
1401의 명령어 형식은 1, 2, 4, 5, 7 또는 8 문자 길이로 구성되며, 대부분의 명령어는 워드 마크가 뒤따라야 했다. 가변 길이 필드와 레코드를 지원하여, 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈, 비교, 문자 이동 등의 연산을 수행할 수 있었다. 연산은 사람이 종이에 덧셈을 하듯 낮은 자리에서 높은 자리로 진행되었다.
하드웨어 구현
1401의 논리 회로 대부분은 IBM이 CTDL(Complemented Transistor Diode Logic)이라고 부르는 다이오드-트랜지스터 논리(DTL) 방식이었다. 회로는 개별 부품(저항, 커패시터, 트랜지스터)을 단면 종이-에폭시 인쇄 회로 기판에 장착한 SMS(Standard Modular System) 카드로 구성되었다. 카드는 16핀 금도금 엣지 커넥터가 있는 단일 폭 또는 이중 폭 형태였다.
메모리는 직경 약 1mm의 자기 코어를 사용하는 자기 코어 메모리 방식이었다. 1401은 메모리 위치 하나를 기본 사이클 타임 11.5마이크로초에 읽거나 쓸 수 있었으며, 모든 명령어 타이밍은 이 사이클 타임의 배수로 표시되었다. 클록 주파수는 약 87kHz였다.
1401은 이전의 유닛 레코드 장비에 비해 모듈이 비교적 취약했기 때문에, IBM은 새로 발명된 포장재인 버블랩(bubble wrap)에 넣어 배송하였다. 이는 버블랩의 최초 대규모 사용 사례 중 하나였다.
주변 장치
1401과 함께 1959년 10월에 도입된 IBM 1403 프린터는 완전히 새로운 개발품이었다. 1401 시스템에는 1402 카드 판독-펀치, 1406 저장 장치, 1405 RAMAC 디스크 장치, 1407 콘솔 문의 스테이션, 729 자기 테이프 장치 등이 포함될 수 있었다.
소프트웨어
IBM 1401용 소프트웨어에는 다음이 포함되었다:
- 1401 Symbolic Programming System 어셈블러
- Autocoder on Tape (최소 4,000 문자 메모리와 4개의 테이프 드라이브 필요)
- Autocoder on Disk (최소 1개의 1311 디스크 드라이브 필요)
- COBOL (최소 4,000 문자 메모리와 4개의 테이프 드라이브 필요)
- FARGO (RPG의 전신)
- FORTRAN II (최소 8,000 문자 메모리 필요)
- FORTRAN IV (최소 12,000 문자 메모리와 4개의 테이프 드라이브 또는 1개의 1311 디스크 드라이브 필요)
- RPG (Report Program Generator)
문화적 영향
2006년 10월, 아이슬란드의 전위 음악가 요한 요한손(Jóhann Jóhannsson)은 음반 《IBM 1401, A User's Manual》을 발매하였다. 이 음반은 1964년 아이슬란드 최초의 컴퓨터 중 하나의 수석 유지보수 엔지니어였던 그의 아버지 요한 구나르손(Jóhann Gunnarsson)과 프로그래머 엘리아스 다비드손(Elías Daviðsson)의 작업에 기반한 개념이다. 음반에는 아버지의 다락방에서 발견된, 노래하는 1401의 빈티지 릴-투-릴 녹음이 포함되었다.
또한 1401을 이용해 트랜지스터 라디오에 음악을 재생하는 데모 프로그램과 프린터의 임팩트 해머로 음을 발생시키는 프로그램 등이 알려져 있다. 1971년 네팔에서는 인구 조사를 위해 1401이 최초로 도입된 컴퓨터였으며, 당시 약 1,000만 명의 인구 조사에 약 1년이 소요되었다.
1960년에 군용으로 구성된 트럭 기반의 IBM 1401은 휴대용 컴퓨터로 지정되었고 "DataMobile"이라는 별칭으로 불렸다.
