Kertomus Omenasta

Kertomus omenasta

Apple_Computer_Logo.png

Mikrotietokoneiden historia alkoi vuonna 1975, jolloin Apple Inc:n perustajajäsen suunnitteli ensimmäistä Apple (omena) tietokonettaan. Tässä kertomuksessa yritetään selvittää Applen alkuvaiheisiin liittyviä taustakeijöitä. Applen tarina on kuin satukertomus, mutta sankari ei saa puolta valtakuntaa taikasauvaa napauttamalla, vaan kovalla työllä ja talodellisilla riskeillä.
Steve Wozianic on Apple-tietokoneen alkuperäinen suunnittelija ja Apple Inc:n perustajajäsen. Tämä kertomus perustuu Steve Wozianikin omaan kertomukseen.

Apple1.jpg
Kuva: Tässä on kuva Apple (I):stä. Siinä ei ollut koteloa, mutta tähän laitteeseen on joku tehnyt kotelon.

Synty

Wozianik on kiinnostunut elektroniikasta ja tietokoneista koko elämänsä. Hän suunnitteli noin 50 tietokonetta paperilla, mutta hänellä ei ollut rahaa ostaa osia niihin. Useimmilla ihmisillä ei ollut varaa 1970 ostaa edes monitoria. Niinpä hän suunnitteli videoliitäntälaitteen oskilloskooppin, johon voi kirjoittaa tekstiä kuvaruudulle.
Hän alkoi opiskella ohjelmointitekniikkaa, miten tehdä ohjelma, joka kääntää kieltä konekielelle kuten Fortran ja Basic. Kaikki tapahtui muistikirjatasolla ja hänellä ei ollut koskaan mahdollisuutta kokeilla ideoitaan käytännössä.

Hän kävi kolme vuotta Berkerleyn yliopistoa Kaliforniassa. Välillä hän päätti pitää vuoden tauon ansaitakseen tarpeeksi rahaa viimeistä vuotta varten. Wozianik pääsi töihin Hewlett-Packardille ja kehittyi yhä paremmaksi piirisuunittelijaksi. Hän alkoi suunnitella mikropiirejä, mutta Bekerley oli liian kaukana. Hän yritti päästä lähemmäksi San Josen yliopistoon, mutta Bekerleyn opiskelut eivät kelvanneet tähän yliopistoon vaan hänen olisi pitänyt aloittaa alusta. Siten hän ei ikinä suorittanut mitään loppututkintoa.

Wozianik oli ennenkaikkea elektroniikkaharrastaja, jota eivät yhtiön minitietokoneet kiinnostaneet. Hän suunnitteli enimmäkseen laskinpiirejä ja teki omia projektejaan öisin. Eräs tälläinen oli Ping-Pong-peli, jonka hän kehitteli paikallisessa keilahallissa näkemänsä pöytätätennispelin pohjalta. Toinen peli oli Break-out-pelin suunnittelu.

apple1_b.jpg

Tähän aikaan aloitti Homebreak Computer Club (kotitekoinen tietokonekerho), jonka ensimmäiseen kokoukseen Steve joutui sattumalta mukaan. Hän tapasi joukon koululaisia, jotka tiesivät kaiken mikroprosessoreista ja assembly-kielestä. Wozianikille ne olivat tuttuja minikoneista. Yhtäkkiä hän tajusi, että mikrotietokoneet olivat samoja kuin minikoneet ja niistä hän tiesi kaiken.
Steve Jobs, toinen Apple Inc:n perustajista, työskenteli Atarilla. Atarin pelit tehtiin silloin vielä hardwarella ja jokaiseen peliin kului noin 150-170 mikropiiriä. Atari halusi päästä pienempään lukumäärään. Steven Jobs oli nähnyt Wozianikin Break-out-pelin, joka tarvitsi vain 30 mikropiiriä. Wozianik ja Jobs saivat tehtäväksi suunnitellla Break-out-pelin Atarille. Jos se pystyttäisiin tekemään alle 50 mikropiirilla he saisivat 700 dollaria. Jos he pystyisivät tekemään sen alle 40 mikropiirillä, he saisivat 1000 dollaria. Atari ei antanut aikataulua suunnitelmalle, mutta Jobsin piti ehtiä lentokoneeseen neljän päivän kuluttia, joten heidän oli saatava työ valmiiksi siihen mennessä. Wozianik toimi suunnittelijana ja Jobs teki kytkentöjä ja testasi prototyyppejä. Wozianik sai pelin toimimaan 44 mikropiirillä. Jobs sai 700 dollaria Atarilta ja antoi siitä 100 dollaria Wozianikille.

Piirilevy.jpg

Ensimmäinen tietokone syntyy

Wozianik oli käyttänyt paljon aikaa käyttäkseen ohjelmia päätteen välityksellä. Hän rakensi oman päätteen ja modeemin, jolla sai yhteyden tietokoneisiin ARPA-tiekoneverkon välityksellä. Lopulta hän ei halunnut käyttää jonkun toisen tietokonetta, vaan halusi oman. Tarkoituksena oli saada koko tietokonejärjestelmä samaan paikkaan. Hän omisti jo päätteen, joten tavoite oli jo puolivälissä.
Ensitöikseen Wozianik kirjoitti ohjelman, joka tulkkasi Basic–käskyjä. Tämän ohjelman tekeminen kesti enemmän aikaa kuin koko tietokoneen suunnittelu. Hewlett-Packardilla oli siihen aikaan tietokone HP9830, joka pystyi toimimaan suoraan Basic-ohjelmalla. Sen hinta oli (10000 dollaria) kuitenkin tavallisen tietokoneharrastajan ulottomattomissa. Hän oli aikaisemmin suunnitellut 6800-mikroprosessoriin perustuvan tietokoneen, mutta lopullinen prosessorin valinta perustui prosesosorin hintaan. 6501 sai silloin 20 dollarilla, mutta 6502 oli uudempin, joten valinta kohdistui siihen. Steven Wozianikilla oli nyt pieni tietokone, jossa oli pääte samalla piirilevyllä.
Näyttö ja näppäimet
Wozinikin tietokone oli erilainen kuin muut sen aikaiset tietokoneet. Sen erikoisomisniuuksiin kuului videonäyttö. Normaalisti tietokoneen päättenä käytettiin ASR33-tyyppistä kirjoitinpäätettä, joka oli ollut käytössä noin 10 vuotta. Videonäytöt tehtiin siirtorekistereillä, koska halpoja muisteja ei ollut. Wozianikin näyttö oli hidas, koska se pystyi näyttämään vain 60 merkkiä sekunnissa. Sitä ei ollut tarkoitettukaan paremmaksi vaan halvemmaksi. Videopäätteet olivat juuri tulossa alan harrastajien tietoisuuteen. Wozianik tunsi aikaisemmilta ajoitaan TV:n tahdistuspiirit tarkasti ja tiesi, että tahdistuksen ei tarvistse olla kovinkaan tarkka, koska TV korjaa automaattisesti pienet virheet. Tähän perustui Wozianikin laitteen mikropiirien pieni lukumäärä. Steve löysi lehti-ilmoituksesta 60-merkkisen näppäimistön, joka simuloi vanhaa ASR33-teletypeä. Tämän hän sovitti PIA-piirin avulla tietokoneseensa.

Stevet.jpg

Tässä ovat molemmat Stevet Jobs ja Wozianik

Muistista kallon kolotusta

Muisti aiheuttivat Stevelle aluksi kovasti päänsärkyä. Tuolloin oli saatavilla 2102-muistipiirejä, jotka olivat 4-kilon staatisia RAMeja, mutta niiden hinta oli liikaa Steve Wozianikille. Hän lainasi 4 ktavun muistilevyn ystävältään ja sai Basic-tulkkinsa toimimaan. Steven Jobs kiinnostui Wotzianikin idoista, ja kysyi miksei hän käytä uusia 16k dynaamisia RAMeja. Wozianik olin nähnyt näitä piirejä työpaikallaan, mutta hänellä ei ollut varaa ostaa muuta kuin mikä oli melkein ilmaista. Jobs soitti muistipiirien edustajille ja sai puhuttua näytekappaleet 32k muistia varten. Uusilla mustipiireillä Wozianik pystyi pienentämään mikropiirien lukumäärää ja samalla piirilevyn kokoa. Piirilevy oli nyt toimiva pieni tietokone, joka mitat olivat 15*20 cm. Kone oli valmis esiteltäväksi tietokonekerhossa.

Wozianik ja Jobs antoivat kerhon jäsenille tietokoneen piirustuksia ja auttoivat kerholaisia rakentamaan oma tietokoneensa. Jobs ehdotti, että he tekisivät piirilevyyn painatuksen, jolloin ihmiset voisivat helpommin rakentaa oma tietokoneensa. Samalla he voisivat myydä piirilevyjä kerhossa.
Jobs myi pakettiautonssa ja Wozianik HP-laskimensa saadakseen rahaa uhkayritykseensä. Heti aluksi Jobs onnistui hankkimaan 100 kappaleen tilauksen täydellisestä (ei rakennussarjoista), valmiista tietokoneista. Koneista he saivat 500 dollaria kappaleelta. Yritys lähti pyörimään mahtavalla 50000 dollarin tilauksella.

Apple Computer Inc. perustetaan

Koska Steve Wozianik tuolloin työskenteli vielä Hewlett-Packardilla. Hän yritti myydä ideansa HP:lle. Laboratorion päällikkö oli ollut mukana suunnittelemassa 10000 dollarin HP9820 tietokoneetta, hän tiesi ettei HP pystyisi markkinoimaan tavallisille tietokoneharrastajille myytäviä tietokoneita. HP luopui virallisesti oikeuksistaan mikrotiekoneeseen, joka oli saanut nimen Apple I. Jobs oli ollut kesätyönteknijänä poimimassa omenia ja siitä hän sai idean Apple-nimeen.
Apple I valmiin käyttöön

Apple oli 6502 mikropiiriin perustuva tietokone, jossa oli 8 kByteä muistia. Tästä 4 ktavua kului Basic kääntäjään ja 4 ktavua jäi käyttäjän omalle Basic-ohjelmalle. Basic kääntäjä piti ladata nauhurilta. Laitteseen kuului videoliitin monitoria varten ja 16-nastianen DIP-liitin näppäimistön liittämistä varten. Itse näppäimistö ei kuulunut tietokoneeseen.

Apple I:ssä oli virtalähde, mutta ei 5V eikä 12V muuntajaa. Siinä ei ollut kaiutinta eikä värejä. Tulostus toimi 60 merkin nopeudella videoliitännän kautta. Laitteeseen kuului pieni monitori-ROM, jonka avulla pystyi tarkistamaan muistpaikkoja ja käynnistämään ohjelman. ROM muodostui kahdesta 256*4 bitin ROM-piiristä. Ennen kasettikortin valmistumista, 4 ktavun Basic-tulkki piti naputella joka kerta erikseen tietokoneen muistiin.
Pitää panna paremmaksi

Apple I:n virallinen esittely tapahtui tietokonekerhossa ja monet jäsenet halusivat siihen parannuksia. Eräs haluttu ominaisuus oli värinäyttö, jota oli esitelty kerhossa Cromenconin tekemänä S-100 –järjestelmämän korttina. Sankarimmekin olivat jo aikaisemmin tehneet Atarille 7-mikropiirisen laitteen, joka pystyi esittämään värejä TV:llä.

Wozianik halusi yhdistää päätteen ja tietokoneen toiminnat yhdeksi kokonaisuudeksi. Niinpä hän päätyi ratkaisuun, jossa videonäyttö käyttäisi osaa tietokoneen muistia, jolloin näyttöä voitaisiin muuttaa hyvin nopeasti. Käyttöjärjestelmä siirrettäisiin EPROMiin ja laite sai väriominaisuudet. Koneessa oli puolet vähemmän mikropiirejä kuin Apple I:ssä ja se olisi huomattavasti suorituskykyisempi kokonaisuus. Aluksi näyttö oli joko tekstinäyttö tai värinäyttö, mutta ei molempia yhtä aikaa. Uudelle koneelle annettiin mielikuviteksillinen nimi Apple II.

Apple II

Apple II:n rutiinit

Kaikki Apple I:n rutiinit olivat myös Apple II:ssa. Kun laite oli fyysisesti valmis, Wozianik alkoi parantaan monitoriohjelman rutiineja. Siihen lisättiin alusi kasettilataus– ja tallennusrutiinit, koska ne olivat kaikkein tärkeimpiä. Uuteen ROMiin tuli hienoja omiasuuksia kuten disassembleri ja ikkunointi. Wozianik kävi joka toinen viikko esittelemässä koneseeseen tehtyjä parannuksia. Lopulta monitori oli 2 ktavun suuruinen ja siinä oli myös grafiikkarutiinit.
Näyttöä on!

Apple2.jpg

Tässä on Apple II

Useimmat ihmiset eivät olisi pystyneet ostamaan värimonitoria, joten Apple II piti pystyä toimimaan myös koti-TV:n väreillä. Näytössä oli 40 merkkiä rivillä. Teknologia määräsi tuotteen enemmän kuin markkinat.
Applen II omituinen video-osoitus johtui Wozianikin ajatuksesta säästää kaksi mikropiiriä videopiirin suunnttelussa. Wozianik ajatteli, että kukaan ei ikinä käytä video-osoitteita suoraan vaan pääterutiinien kautta. Appleen valittin 5*7 pisteen merkkigeneraattori normaalin 8*8 pisteen asemasta, koska 5*7 pisteen merkkigeneraattori oli halvin. Wozianik tiesi kokemuksesta kuinka paljon oli käytettäväissä aikaa TV:n vaakapyyhkäisyyn, johon oli mahduttava 40 merkkiä. Järjestelmän kellon piti olla väri-TV:n apukantoaallon monikerta. Hän päätyi 14.31818 MHziin, joka oli neljä kertaa NTSC-järjestelmän apukantoaalto.

Grafiikka tulee mikroihin

Stevet2.jpg

Tässä on Stevet uudestaan

Eräänä päivän Jobs ja Wozianik keskustelivat mahdollisuudesta saada tarkkuusgrafiikka Apple II:n. Wozianik ei olisi halunnut lisätä tarvittavaa kahta mikropiiriä, mutta Jobs sai tahtonsa lävitse. Noihin aikoihin grafiikkaa ei käyttänyt melkein kukaan ja tarkkuusgrafiikka oli jotain sellaista mistä ei arveltu olevan paljonkaan hyötyä.
Wozianikilla oli nyt tietokone, joka pystyi esitämään grafiikkaa väreissä ja hän oli kirjoittanut konekielirutiineja joiden avulla pystyttiin piirtämään spiraaleja ja viivoja.

Itse ohjelmoitavat pelit

Wozianik halusi ohjelmoida Break-out-pelin Basicilla. Koska hän oli tehnyt Basic-tulkkiohjelman hän tiesi miten rakentaa siihen ylimääräisiä käskyjä. Niipä hän lisäsi siihen yksinketaisia piirroskäskyjä ja kävi näyttämässä ohjelmiaan tietokonekerhossa. Pian hän pystyi tekemään yksinkertaisen tiiliseinän grafiikkalla ja tekemään pallon pompottelurutiinit. Seuraavaksi hän halusi peliohjaimen. Siihen aikaan oli ilmestynyt halpa ajoitinpiiri NE555, joka avulla Wozinik pystyi helposti lukemaan potentiometrin asennon. Lisäksi hän tarvitsi peleihin ääntä, joten koneeseen piti lisätä kaiutin.
Kun kaikki oli valmista, Wozianik tiesi, että laite jolla pystyi itse ohjelmoimaan pelejä muuttaisi maailman.

Tämä kirjoitus on julkaistu suomalaisessa MikroBitti-lehdessä vuonna 1986

Pekka OH3GDO

Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License