SWAC (forkortelse for English [National Bureau of] Standards's Western Automatic Computer , Western Automatic Computer of the Bureau of Standards) er den anden elektroniske digitale computer , skabt i 1950 hos US National Bureau of Standards (NBS) i Los Angeles (USA) . Designet af Harry Husky . Den første NBS-computer var SEAC , installeret i Washington DC .
I 1945 oprettede NBS National Laboratories of Applied Mathematics division for at levere computertjenester til andre statslige organisationer og NBS' bestyrelse for anvendt matematik. Oprindeligt planlagde Laboratorierne at købe computere fra et af de private firmaer (siden begyndelsen af 1948 var der forhandlinger i gang med Echert-Mauchly Computer Corporation og Raytheon ), dog på grund af det faktum, at disse virksomheders udvikling af elektroniske computere blev forsinket, i maj 1948 besluttede det styrende råd i anvendt matematik at bygge deres egen computer i Washington (det fremtidige SEAC ). Samtidig blev det besluttet at købe tre UNIVAC -computere fra Echert-Mouchly Computer Corporation (som var under udvikling på det tidspunkt), som derefter skulle installeres på Census Bureau , ved Air Force Logistics Center (Air Materiel Command) ), og på Institute of Numerical Analysis ( Institute of Numerical Analisys , INA), som var en del af Laboratories of Applied Mathematics. Købet af computere skulle betales over militærbudgettet, men af en række bureaukratiske årsager viste det sig at være umuligt, så i oktober 1948 besluttede bestyrelsen at bygge en anden computer på Instituttet for Numerisk Analyse. som var placeret på campus ved University of California i Los Angeles (UCLA).
Harry Douglas Huskey , som tidligere havde bidraget til udviklingen af ENIAC , EDVAC og Pilot ACE -computere, blev hentet til at lede projektet . Arbejdet begyndte i januar 1949. Holdet bestod af tre problemgrupper, der arbejdede med hukommelse (B.F. Ambrosio (BFAmbrosio), Harry Larson (Harry Larson) og Bill Gunning (Bill Gunning) fra Rand Corporation), aritmetisk enhed (ledet af Edward Lacey) og kontrolenhed (ledet af David Ruthland).
Oprindeligt baseret på et design udviklet af EDVAC -projektet med kviksølvforsinkelseslinjehukommelse, krævede militæret, der sponsorerede projektet, NBS til at bygge computere, der adskilte sig i design fra andre offentligt finansierede projekter. Derfor henvendte Husky sig til oplevelsen af professor F.K. Williams fra University of Manchester om brugen af katodestrålerør (CRT'er) som hukommelsesenheder, som blev kaldt Williams-rør . Denne oplevelse var så meget desto mere interessant, fordi den lovede hurtigere hukommelsesadgang og dermed hurtigere computerydelse. Det blev besluttet, at computeren skulle have en bitparallel aritmetisk enhed og parallelle databusser for at maksimere fordelene ved CRT-hukommelse. Ved udviklingen af projektet blev der også lagt stor vægt på økonomien og pålideligheden af den computer, der blev skabt. Til dette formål forsøgte udviklerne kun at bruge masseproducerede, kommercielt tilgængelige komponenter - lamper, katodestrålerør - hvilket bidrog til både at sænke prisen og lette driften af den fremtidige computer. For at lette vedligeholdelsen forsøgte de at bygge en computer af standardblokke, som, hvis de fejlede, nemt kunne udskiftes med reservedele. Næsten 80 % af computeren bestod af sådanne blokke. Sammen med computeren blev der udviklet diagnosestandere, der muliggjorde autonom diagnostik og reparation af defekte enheder, mens computeren fortsatte med at løse sine hovedopgaver. Computeren blev bygget efter von Neumann-arkitekturen med programmet gemt i hukommelsen. Cifferkapaciteten var 36 bit med en ekstra bit til tegnet - i alt 37 bit i maskinordet. Signerede tal blev repræsenteret ved modul og fortegn, dvs. nul kunne have både et positivt og et negativt fortegn. Tal blev repræsenteret med et fast punkt ved at bruge "venstre" punktrepræsentationen, populær på det tidspunkt, hvor man mente, at alle tal var brøkdele og varierede fra -1+2 -36 til 1-2 -36 . RAM'en blev lavet på 37 katodestrålerør, som hver var ansvarlig for at gemme "sin egen" smule ord. Hver CRT gav en kapacitet på 256 bit, så den samlede hukommelseskapacitet var 256 ord á 37 bit. Udvekslingscyklussen med hukommelsen var 16 μs. På grund af den lille mængde RAM var computeren udstyret med ekstra hukommelse på en magnetisk tromle med en kapacitet på 4096 ord. Udvekslingen med tromlen blev udført i blokke på 8, 16 eller 32 ord, udvekslingstiden var 17 ms. Computeren implementerede et 4-adresse instruktionssystem , hvor hver instruktion (undtagen input- og outputkommandoer) indeholdt adresserne på to argumenter, adressen på resultatet og adressen på den næste instruktion. Instruktionssystemet omfattede følgende instruktioner: addition, subtraktion, afrundet multiplikation (med et 37-bit resultat), multiplikation med et fuldt resultat (74 bit), sammenligning, udtrækning af bits ved maske, input og output. Som en del af den aritmetiske logiske enhed (ALU) blev der implementeret tre registre - en buffer til læsning fra hukommelsen, en akkumulator og et R-register - en udvidelse af akkumulatoren til lagring af faktoren og den udvidede del af produktet. En fjernskrivemaskine (Flexowriter) og en hulbåndslæser blev brugt som input/output-enheder . Senere blev computeren udstyret med en hulkortlæser (IBM 077) og en hulkortudgangsenhed (IBM 513).
SWAC'en blev monteret i 3 specialbyggede skabe og var meget kompakt til sin tid. Den indeholdt 37 CRT'er, 2600 lamper og 3700 halvlederdioder. Under drift forbrugte den 30 kW elektrisk strøm.
Monteringen af SWAC blev afsluttet i juli 1950, og den 17.-19. august fandt den officielle accept sted, hvor der blev afholdt et lille symposium om computerteknologi og en computerdemonstration. På tidspunktet for accepten viste SWAC sig at være den hurtigste computer i verden. Den udførte hver instruktion, undtagen multiplikation, division og I/O, i 64 µs (15'625 ops/sek.). Multiplikation og division blev udført i 384 µs, og I/O-kommandoer blev udført i overensstemmelse med hastigheden af de respektive enheder. Denne rekord holdt i lang tid - indtil Whirlwind-computeren dukkede op, og før den blev udstyret med en ferrithukommelse , hvilket først skete i 1953. Computeren blev brugt til at løse forskellige problemer med numerisk analyse, især til at søge efter Mersenne-primtal (tal på formen 2 p −1, hvor p er et primtal). Ved hjælp af SWAC lykkedes det matematikeren Raphael Robinson at finde de 5 største sådanne tal, for sidstnævnte var p-værdien 2297. SWAC studerede også cirkulationen af Jordens atmosfære. I løbet af løsningen af dette problem blev 750.000 inputværdier behandlet, og et sammenligneligt antal resultater blev opnået. Opløsningstiden var 325 timer. SWAC viste sig at være ret pålidelig i drift. Den gennemsnitlige produktive arbejdstid var 53 timer om ugen, eller 70 % af den samlede computertid.
Hovedproblemet i driften af computeren var upålideligheden af hukommelse baseret på Williams-rør. Selvom udviklingsteamet sænkede lagertætheden fra det oprindeligt planlagte, fejlede hukommelsen på grund af to problemer. Den første skyldtes det faktum, at fosforet i billige CRT'er var forurenet med bomuldsfibre, som blev forkullet under påvirkning af elektronstråler og blev ledere. På grund af dette var op til 1-2% af overfladen af alle CRT'er defekte og holdt ikke en ladning. For at bekæmpe dette fænomen blev rør udvalgt, defekte steder blev markeret på dem, og man forsøgte at justere kontrolkredsløbene på en sådan måde, at rasteret på røret ikke krydsede de defekte zoner. Det andet problem var spredningen af ladning mellem cellerne – med for hyppig adgang til én hukommelsesadresse lagde skyen af sekundære elektroner dannet under optagelse sig på nabocellerne i hvert af rørene, hvilket førte til sletning af data i disse celler. Programmerere, når de skrev programmer, skulle sikre, at hver hukommelsesplacering ikke blev brugt for ofte i programmet.
I begyndelsen af værket gav skaberne af SWAC det arbejdsnavnet ZEPHYR - efter navnet på den blide vestlige brise. Under dette navn optrådte han i lang tid i forskellige dokumenter. Den fik så det mere prosaiske navn "Computer of the Institute for Numerical Analysis". Mod slutningen af arbejdet krævede NBS-ledelsen, at NBS var til stede i navnene på begge computere under udvikling. Sådan opstod navnene National Bureau of Standards' Eastern/Western Automatic Computer og forkortelserne SEAC og SWAC baseret på dem.
Fra 1950 til 1954 blev SWAC drevet ved Institut for Numerisk Analyse. I 1954 blev INA taget ud af NBS, og computeren blev overført til University of California (UCLA). Det fungerede der indtil dets nedlukning i december 1967. Udvalgte overlevende dele af SWAC er i øjeblikket udstillet på Museum of Science and Industry i Los Angeles og andre amerikanske museer.