IBM 700/7000 시리즈

2. 아키텍처

IBM 700/7000 시리즈는 데이터와 명령어를 저장하는 방식에 따라 6가지 아키텍처로 구분된다.

각 아키텍처별 특징은 다음과 같다.

• 701 (최초 과학용): 고정 소수점 연산을 사용하며, 이진 부호/크기 형식으로 저장한다. 18비트 단일 주소 명령어 형식을 사용한다.
• 704, 709, 7090, 7094, 7040, 7044 (과학용): 고정 소수점 연산 및 부동 소수점 연산을 모두 지원. 6비트 BCD를 사용.
• 702, 705, 7080 (상업용): 레코드 마크로 종료되는 가변 길이 문자열을 사용한다.
• 7010 (1400 시리즈): 단어 표시로 끝나는 가변 길이 문자열을 사용한다.
• 7070, 7072, 7074 (10진): 부호를 포함한 10자리 십진수 워드를 사용하며, 2-5 코드를 사용한다.
• 7030 (슈퍼컴퓨터): 64비트 워드를 사용하며, 부동 소수점 연산을 지원한다.

2. 1. 주요 아키텍처

• 초기 과학용 (36/18 비트 워드): 701 (방어 계산기)
• 후기 과학용 (36비트 워드, 하드웨어 부동 소수점): 704, 709, 7040, 7044, 7090, 7094
• 상업용 (가변 길이 문자열): 702, 705, 7080
• 1400 시리즈 (가변 길이 문자열): 7010
• 10진 (10자리 워드, 하드웨어 부동 소수점): 7070, 7072, 7074
• 슈퍼컴퓨터 (64비트 워드, 하드웨어 부동 소수점): 7030 "스트레치"

• 고정 소수점 숫자는 이진 부호/크기 형식으로 저장된다.

• 부호(1비트) – 전체 단어(-) 또는 반 단어(+) 피연산자 주소
• 연산 코드(5비트) – 32개의 명령어
• 주소(12비트) – 4096개의 반 단어 주소

• AC – 38비트 누산기
• MQ – 36비트 곱셈기-몫

• 고정 소수점 숫자는 이진 부호/크기 형식으로 저장됩니다.
• 단정밀도 부동 소수점 숫자는 크기 부호, 8비트 초과 128 지수 및 27비트 크기를 갖습니다.
• 7094에서 도입된 배정밀도 부동 소수점 숫자는 크기 부호, 17비트 초과 65536 지수 및 54비트 크기를 갖습니다.
• 영숫자 문자는 6비트 BCD로, 단어당 6개씩 묶여 있습니다.

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• AC – 38비트 누산기
• MQ – 36비트 곱셈기-몫
• XR – 15비트 인덱스 레지스터 (3개 또는 7개)
• SI – 36비트 감지 지시자

• 704: 4,096 또는 8,192 또는 32,768 – 36비트 이진 단어 (6비트 문자)
• 709, 7090, 7094, 7094 II, 7040, 7044: 32,768 – 36비트 이진 단어 (6비트 문자)

• 702
• *두 개의 누산기(A & B) – 512 문자
• 705
• *하나의 누산기 – 256 문자
• *14개의 보조 저장 장치 – 16 문자
• *하나의 보조 저장 장치 – 32 문자
• 7080
• *하나의 누산기 – 256 문자
• *30개의 보조 저장 장치 – 512 문자
• *32개의 통신 저장 장치 – 8 문자

• 702
• *윌리엄스 튜브에 2,000 ~ 10,000 문자 (2,000 문자 단위)
• *문자 사이클 속도 – 23 마이크로초
• 705 (모델 I, II 또는 III)
• *20,000 또는 40,000 또는 80,000 문자의 코어 메모리
• *문자 사이클 속도 – 17 마이크로초 또는 9.8 마이크로초
• 7080
• *80,000 또는 160,000 문자의 코어 메모리
• *문자 사이클 속도 – 2.18 마이크로초

• 데이터는 단어 표시로 끝나는 가변 길이 문자열로 표현된다.

• 가변 길이: 1, 2, 6, 7, 11 또는 12자.

• 100,000자^[5]

• 워드 길이 – 부호를 포함한 10자리 십진수
• 숫자 인코딩 – 2-5 코드
• 부동 소수점 – 선택 사항이며, 2자리 지수를 가짐
• 각 워드에 대한 세 가지 부호 – 플러스, 마이너스, 알파
• *플러스와 마이너스는 10자리 숫자 값을 나타냅니다.
• *알파는 두 쌍의 숫자로 코딩된 5개의 문자 텍스트를 나타냅니다. 61 = A, 91 = 1.

• 모든 명령어는 한 단어를 사용합니다.
• 두 자리 연산 코드 (부호 포함, 플러스 또는 마이너스만 해당)
• 두 자리 인덱스 레지스터
• 두 자리 필드 제어 – 숫자 집합 선택, 왼쪽 또는 오른쪽 시프트 허용
• 네 자리 주소

• 모든 레지스터는 한 단어를 사용하며 메모리로도 주소 지정이 가능합니다.
• 누산기 – 3개 (주소 9991, 9992, 9993 – 표준; 99991, 99992, 99993 – 확장 7074)
• 프로그램 레지스터 – 1개 (주소 9995 – 표준; 99995 – 확장 7074)
• *콘솔에서만 주소 지정 가능. 현재 명령어를 저장합니다.
• 명령어 카운터 – 1개 (주소 9999 – 표준; 99999 – 확장 7074)
• *콘솔에서만 주소 지정 가능
• 인덱스 레지스터 – 99개 (주소 0001-0099)

• 5000~9990 단어 (표준)
• 15000~30000 단어 (확장 7074)
• 접근 시간 – 6 마이크로초 (7070/7072), 4 마이크로초 (7074)
• 덧셈 시간 – 72 마이크로초 (7070), 12 마이크로초 (7072), 10 마이크로초 (7074)

2. 2. 아키텍처별 특징

• 701 (최초 과학용):
• 데이터 형식: 36비트 또는 18비트 고정 소수점 연산. 이진 부호/크기 형식으로 저장.
• 명령어 형식: 18비트 단일 주소. 부호(1비트), 연산 코드(5비트), 주소(12비트).
• 레지스터: 38비트 누산기(AC), 36비트 곱셈기-몫(MQ).
• 메모리: 2048 또는 4096개의 36비트 워드.

• 704, 709, 7090, 7094, 7040, 7044 (과학용):
• 데이터 형식: 36비트. 고정 소수점 연산 및 부동 소수점 연산 지원.
• 고정 소수점: 이진 부호/크기 형식.
• 단정밀도 부동 소수점: 크기 부호, 8비트 초과 128 지수, 27비트 크기.
• 배정밀도 부동 소수점 (7094): 크기 부호, 17비트 초과 65536 지수, 54비트 크기.
• 영숫자 문자: 6비트 BCD, 워드당 6개.
• 명령어 형식: 3비트 접두사, 15비트 감소, 3비트 태그, 15비트 주소.
• 레지스터: 38비트 누산기(AC), 36비트 곱셈기-몫(MQ), 15비트 인덱스 레지스터(3개 또는 7개), 36비트 감지 지시자(SI).
• 메모리: 32,768개의 36비트 워드.

• 702, 705, 7080 (상업용):
• 데이터 형식: 레코드 마크로 종료되는 가변 길이 문자열.
• 명령어 형식: 5문자 (1문자 연산 코드, 4문자 주소).
• 레지스터:
• 702: 512문자 누산기 2개.
• 705: 256문자 누산기 1개, 16문자 보조 저장 장치 14개, 32문자 보조 저장 장치 1개.
• 7080: 256문자 누산기 1개, 512문자 보조 저장 장치 30개, 8문자 통신 저장 장치 32개.
• 메모리:
• 702: 2,000 ~ 10,000 문자 (윌리엄스관).
• 705: 20,000, 40,000 또는 80,000 문자 (코어 메모리).
• 7080: 80,000 또는 160,000 문자 (코어 메모리).

• 7010 (1400 시리즈):
• 데이터 형식: 단어 표시로 끝나는 가변 길이 문자열.
• 명령어 형식: 가변 길이 (1, 2, 6, 7, 11 또는 12자).
• 레지스터: 15개의 5자 인덱스 레지스터 (낮은 메모리 위치).
• 메모리: 100,000 문자.^[5]

• 7070, 7072, 7074 (10진):
• 데이터 형식: 부호를 포함한 10자리 십진수 워드. 2-5 코드 사용. 선택적 부동 소수점 연산 (2자리 지수).
• 명령어 형식: 1 워드 (2자리 연산 코드, 2자리 인덱스 레지스터, 2자리 필드 제어, 4자리 주소).
• 레지스터: 3개 누산기, 프로그램 레지스터, 명령어 카운터, 99개 인덱스 레지스터 (모두 1 워드).
• 메모리: 5,000 ~ 9,990 워드 (표준), 15,000 ~ 30,000 워드 (확장 7074).

• 7030 (슈퍼컴퓨터):
• 64비트 워드. 부동 소수점 연산 지원.