Космический ноутбук. Как Grid Compass 1101 изменил мир портативных ПК

Как учит нас научная фантастика, в космосе без компьютеров не обойтись. Правда, реальная жизнь вносит в творчество фантастов свои коррективы: тащить на орбиту огромный и чрезвычайно тяжелый системный блок с монитором — слишком накладное мероприятие. Именно поэтому в начале 80-х возникла потребность в компактном ноутбуке, которым могли бы пользоваться астронавты в ходе своих миссий. И такой компьютер был создан по заказу правительства США — он получил название Grid Compass 1101.

История Compass

Относительно небольшие переносные компьютеры в 1982 году, когда появился на свет Grid Compass 1101, уже не считались чем-то сверхъестественным: за год до этой знаменательной даты свой «прото-ноутбук» представил на рынке Осборн (не Оззи, а Адам). Его персоналка Osborne I на базе процессора Z80 помещалась в небольшой чемодан, который можно было с комфортом разместить под сидением автомобиля или самолёта, благодаря чему эта машина быстро завоевала популярность среди бизнесменов и корпоративных менеджеров, вынужденных часто путешествовать по работе.

Но продукт Osborne Computer Corporation все же имел целый ряд серьезных недостатков: слабый процессор, крошечный дисплей, ограниченный ассортимент программ и небольшой ресурс аккумуляторной батареи. Поработать на такой персоналке пару часов в самолёте или купе поезда — еще куда ни шло, а вот в космосе… Там нужен был компьютер помощнее.

И в 1979 году правительство США начало искать подрядчиков для разработки компактной переносной персоналки, которую могли бы использовать астронавты НАСА в ходе реализации программы Space Shuttle. За создание такой машины взялась компания Grid Systems Corporation, основанная в том же году выходцем из Xerox Джоном Элленби и британским дизайнером Биллом Моггриджем. В названии новой компании литера «i» изначально писалась в строчном регистре: GRiD, как дань уважения корпорации Intel, помогавшей стартапу на начальном этапе — эту идею придумала жена Джона Элленби — Джиллиан.

Оригинальный дизайн компьютера разработал Моггридж, а Элленби с командой инженеров занимались электронной начинкой. Поскольку Compass 1101 изначально проектировался для использования на космических кораблях, цена устройства не считалась определяющим фактором, гораздо важнее были небольшой вес, быстродействие, ресурс автономной работы от аккумулятора и дисплей, способный выдавать качественное изображение в условиях недостаточной освещенности.

Работа над компьютером заняла три года, и в 1982 году Grid Compass 1101 был, наконец, представлен заказчику. Он полностью соответствовал всем выдвинутым техническим требованиям, и стал тем самым устройством, которое легло в основу целого поколения портативных ноутбуков 80-х.

Под капотом

Сердцем Grid Compass 1101 стал быстрый и современный для 1982 года процессор Intel 8086, работающий на частоте 8 МГц, такой же, который использовался корпорацией IBM в легендарной линейке ПК IBM PC/XT. Для уменьшения веса корпус компьютера изготовили из специального магниевого сплава, причем этот корпус был раскладным: дисплей разработчики смонтировали в откидной крышке. Подобный форм-фактор использовался на практике впервые: даже предшественник Compass 1101, Osborne I, больше походил на лабораторный осциллограф, а в отстегивающейся крышке располагался не монитор, а клавиатура. Именно поэтому Compass 1101 часто называют «первым в истории ноутбуком», хотя портативные персоналки существовали и до него.

Компьютер весил около 5 кг, то есть, был довольно легким по меркам того времени. Электропитание обеспечивалось аккумулятором, но в основном предполагалось использование внешнего источника питания из-за ограниченного времени автономной работы.

Клавиатура устройства была интегрирована в корпус и занимала большую часть нижней панели, что делало его похожим на современные ноутбуки. Сзади размещались основные порты для подключения периферии: интерфейс IEEE-488 (GPIB) для подключения приборов, внешних устройств, дисководов и оборудования, а также последовательный интерфейс RS-232 для связи с внешними устройствами. Кроме того, ноутбук был оснащен модемом с максимальной скоростью передачи данных 1200 бит/с.

Устройство оснащалось 256 КБайтами оперативной памяти — слишком небольшой объем для сложных приложений, но достаточный для тех задач, для которых Compass был изначально предназначен. В отличие от современных компьютеров, этот ноутбук не имел жесткого диска. Вместо него использовалась энергонезависимая память (NVRAM), объем которой составлял 340 Кбайт: именно на нее записывались основные данные и программы. Такая архитектура снижала потребление энергии, что было важно с учетом довольно-таки слабой аккумуляторной батареи. Также для этого компьютера был доступен дополнительный внешний дисковод для дискет 5,25-дюймов емкостью 360 КБайт (модель 2102 Portable Diskette Drive), а позже появился внешний комбинированный жесткий диск объёмом 10 Мбайт.

Блок питания был встроенным, на задней стороне устройства имелся разъем для шнура питания, гнездо модема, а также порты для подключения периферии и внешнего монитора. Внутренний блок питания извлекался, и на его место устанавливалась аккумуляторная батарея. То есть, компьютер мог работать либо от сети, либо от аккумулятора, но не умел заряжаться при подключении к внешнему источнику напряжения.

Одним из наиболее интересных с технической точки зрения аппаратных компонентов Grid Compass 1101 можно назвать дисплей. Компьютер оснащался матричным электролюминесцентным дисплеем размером 6,6 дюйма с разрешением 320×240 пикселов или 80 x 24 в текстовом режиме. Это был первый в мире компьютер с плоским экраном, что также добавляло устройству компактности. Дисплей выдавал довольно яркую желто-черную картинку и позволял отображать не только текст и цифры, но также пиксельную графику — насколько хватало его довольно скромных возможностей.

Но несмотря на всю свою инновационность, ноутбук оказался не лишен некоторых недочетов. При работе металлический корпус очень сильно грелся: по свидетельствам пользователей, настолько, что к нему невозможно было прикоснуться. Включать Compass рекомендовалось только с откинутой ногой-подставкой для дополнительного охлаждения, иначе ноутбук перегревался и мог выйти из строя.

С точки зрения аппаратной начинки компьютер был не просто современным, а намного превосходящим другие существовавшие на тот момент образцы портативных ЭВМ. Ни один другой компьютер в мире столь же компактного размера не мог похвастаться соизмеримой производительностью и мощностью. Но главными новациями считаются все же форм-фактор «раскладушки», плоский экран и компактный корпус — именно эти инженерные находки стали стандартами для ноутбуков следующих поколений.

Софт

Ограниченный объем энергонезависимой памяти и специфический набор задач, для которых был предназначен этот компьютер, накладывали определенные рамки на системную платформу и программное обеспечение Grid Compass. Подходящего готового решения найти не удалось, поэтому в Grid Systems Corporation разработали собственную операционную систему, известную как Grid OS. Она была создана специально для этой модели и имела простой интерфейс для работы с основными задачами, такими как ввод и вывод данных, подключение внешних устройств и работа с файлами. Функциональные возможности Grid OS были относительно ограниченными, но зато система работала на этом «железе» очень стабильно, что являлось одним из основных требований к компьютеру со стороны заказчиков.

Интерфейс Grid OS представлял собой строчное меню, демонстрирующее содержимое энергонезависимой памяти (или внешней дискеты), которое можно было рассортировать по устройству, имени файла, имени папки или типу файла. При необходимости доступ к файловой системе блокировался паролем. Помимо этого в состав ОС входило несколько приложений:

• GRiDManager — программа для работы с файлами
• GRiDPrint— приложение для редактирования формата и внешнего вида текстовых файлов при выводе на печать
• GRiDWrite —полноэкранный текстовый редактор
• GRiDPlan — редактор электронных таблиц
• GRiDFile — база данных
• GRiDPlot — программа для преобразования цифровых данных в графики
• GRiDBASIC— компилятор диалекта BASIC
• GRiDTerm — терминал для работы с модемом.

С помощью модема и программы GRiDTerm компьютер можно было подключить к внешнему серверу GRiD Central — онлайновой системе хранения файлов, которая обеспечивала коммутируемый доступ к библиотекам, прикладным программам и удаленному хранилищу данных (до 50 КБайт) для владельцев GRiD. Эдакий прообраз AppStore и iCloud образца 1982 года, появившийся еще до того, как это стало мейнстримом.

Разработка Grid OS началась в 1979 году одновременно с проектированием самого компьютера, то есть, еще до появления MS-DOS, но впоследствии в состав операционной системы была добавлена совместимость с MS-DOS, что еще больше расширило функциональные возможности Grid Compass 1101.

Использование

Стоимость Grid Compass 1101 составляла 8150 долларов США — он был самым дорогим персональным компьютером своего времени, но его нельзя было приобрести в розничной продаже. Ноутбук активно использовали военные, в частности, для управления войсковыми операциями и обработки данных в полевых условиях, где требовалась высокая надежность и стойкость к особенностям окружающей среды, включая резкие перепады температур. Компьютер также использовался в проектах Пентагона, связанных с криптографией и работой с защищенными данными. Эти устройства выдавали высокопоставленным чиновникам из аппарата американского правительства, и, по слухам, один экземпляр даже имелся в личном распоряжении Президента США.

Кроме того, Grid Compass 1101 получил известность благодаря программе «Спейс Шаттл». Он впервые отправился в космос в 1983 году на шаттле «Челленджер» (миссия STS-6) и оставался в составе штатного оборудования космических челноков вплоть до конца 1980-х годов. Основной задачей устройства было управление базовыми функциями обработки данных и хранение информации для последующей передачи на Землю. В условиях работы на околоземной орбите, включающих слабую освещенность и невесомость, Grid Compass отлично зарекомендовал себя благодаря компактным размерам, феноменальной надежности и яркому, контрастному дисплею.

Помимо самого Compass 1101 компания Grid Systems Corporation выпустила локальный сервер GRiD Server 1701 на базе микропроцессора Intel 80186, который мог объединить до 32 компьютеров GRiD Compass в локальную сеть.

В такой сети пользователи Compass могли передавать файлы на соседние машины и периферийные устройства, а также напрямую обмениваться сообщениями друг с другом. Grid Compass 1101 был новаторским устройством, которое установило стандарты для целого класса вычислительных машин. Хотя этот ПК и не получил широкого распространения в розничной продаже, заложенные в его конструкции идеи нашли свое воплощение в более поздних серийных портативных компьютерах — таких как Gavilan SC, Sharp PC-5000 и, конечно же, IBM-совместимых ноутбуках.

Статья поддерживается командой Serverspace.

Serverspace — провайдер облачных сервисов, предоставляющий в аренду виртуальные серверы с ОС Linux и Windows в 8 дата-центрах: Россия, Беларусь, Казахстан, Нидерланды, Турция, США, Канада и Бразилия. Для построения ИТ-инфраструктуры провайдер также предлагает: создание сетей, шлюзов, бэкапы, сервисы CDN, DNS, объектное хранилище S3.

IT-инфраструктура | Удвоение первого платежа по коду HABR