حاسوب ذو برنامج مخزن

الحاسوب ذو البرنامج المخزن هو حاسوب يقرأ تعليمات البرنامج الذي ينفذه مباشرةً من وحدة تخزين إلكترونية سريعة. ^{[ 1 ]} يزيل هذا الأسلوب تكاليف الإعداد التي تستغرق وقتًا طويلاً والمرتبطة بالحواسيب القائمة على لوحة التوصيل ، كما يزيل عنق الزجاجة في السرعة الذي يفرضه استخدام قارئات ميكانيكية مثل البطاقات المثقبة أو الشريط المثقب . ^{[ 2 ]}

غالباً ما يتم توسيع التعريف ليشمل شرط أن تكون معالجة البرامج والبيانات في الذاكرة قابلة للتبادل أو موحدة. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

على الرغم من تخزين كل من التعليمات والبيانات في نظام الذاكرة نفسه، إلا أن مسارات الوصول إليها قد تختلف. يستخدم تصميم فون نيومان مسار وصول واحدًا لكل من التعليمات والبيانات، بينما يستخدم تصميم هارفارد مسارات وصول منفصلة لكل منهما. ^{[ 6 ] [ 7 ]} مع ذلك، يُستخدم مصطلح "حاسوب البرنامج المخزن" أحيانًا كمرادف لتصميم فون نيومان. ^{[ 8 ] [ 9 ]} كتب هينيسي وباترسون أن أجهزة هارفارد المبكرة اعتُبرت "رجعية" من قِبل مؤيدي حواسيب البرنامج المخزن. ^{[ 10 ]}

يمكن تتبع مفهوم الحاسوب ذي البرنامج المخزن إلى المفهوم النظري لآلة تورينج العالمية عام 1936. ^{[ 11 ]} كان فون نيومان على دراية بهذه الورقة البحثية ، وقد حثّ معاونيه عليها. ^{[ 12 ]}

لم تكن العديد من الحواسيب المبكرة، مثل حاسوب أتاناسوف-بيري ، قابلة لإعادة البرمجة. فقد كانت تُنفذ برنامجًا واحدًا مُبرمجًا مسبقًا. ولعدم وجود تعليمات برمجية، لم تكن هناك حاجة لتخزين البرنامج. أما الحواسيب الأخرى، فرغم قابليتها للبرمجة، كانت تخزن برامجها على شريط مثقوب ، يُغذى فعليًا إلى النظام عند الحاجة، كما هو الحال في حاسوبي زوس زد 3 وهارفارد مارك 1 ، أو كانت قابلة للبرمجة فقط عن طريق التلاعب المادي بالمفاتيح والمقابس، كما هو الحال في حاسوب كولوسوس .

في عام 1936، توقع كونراد تسوزه في طلبين لبراءات الاختراع إمكانية تخزين تعليمات الآلة في نفس وحدة التخزين المستخدمة للبيانات. ^{[ 13 ]}

في عام 1948، تم تعديل جهاز ENIAC ، الذي كان يُبرمج في الأصل عن طريق توصيل الأنظمة الفرعية كهربائياً بالكابلات، لتشغيل البرامج المخزنة بتنسيق رقمي في جداول وظائفه. وقد قام بتشغيل أول برنامج مخزن بهذه الطريقة في 12 أبريل 1948. ^{[ 14 ]}

في عام 1948، تم بناء حاسوب مانشستر بيبي في جامعة مانشستر ، ^{[ 15 ]} ويُعتبر عمومًا أول حاسوب إلكتروني في العالم يُشغّل برنامجًا مُخزّنًا، وذلك في 21 يونيو 1948. ^{[ 16 ] [ 17 ]} مع ذلك، لم يُنظر إلى بيبي كحاسوب متكامل، بل كنموذج أولي لإثبات المفهوم، وهو سلف حاسوب مانشستر مارك 1 ، الذي استُخدم لأول مرة في الأبحاث في أبريل 1949. في 6 مايو 1949، شغّل حاسوب EDSAC في جامعة كامبريدج أول برنامج له، ليصبح بذلك حاسوبًا إلكترونيًا رقميًا آخر يعمل بنظام البرنامج المُخزّن. ^{[ 18 ]} يُزعم أحيانًا أن حاسوب IBM SSEC ، الذي بدأ تشغيله في يناير 1948، كان أول حاسوب يعمل بنظام البرنامج المُخزّن؛ ^{[ 19 ]} هذا الزعم مثير للجدل، لا سيما بسبب نظام الذاكرة الهرمي في SSEC، ولأن بعض جوانب عملياته، مثل الوصول إلى المرحلات أو محركات الأشرطة، كانت تعتمد على التوصيل. ^{[ 20 ]} كان أول حاسوب ذو برنامج مخزن يتم بناؤه في أوروبا القارية هو MESM ، الذي تم الانتهاء منه في الاتحاد السوفيتي عام 1950. ^{[ 21 ]}

• التحكم في البرنامج المخزن