Die Prozessorarchitektur der Rechenmaschine Z1

Abstract

Dieser Aufsatz beschreibt zum ersten Mal die Datenflussarchitektur des Prozessors der Z1, der ersten von Konrad Zuse gebauten Rechenmaschine (1936–1938). Die Struktur wurde aus den Designunterlagen der im Jahr 1989 fertiggestellten Rekonstruktion der Z1 herausdestilliert. Die Z1 war ein Fließkommarechner. Der Prozessor enthält zwei Einheiten: eine arithmetisch-logische Einheit für die Behandlung der Exponenten und eine zweite für die Mantissen. Der Prozessor ähnelt stark dem der Z3, ist aber einfacher, da auf einen großen Shifter und andere Datenflussoptionen verzichtet wurde. Der Prozessor der Z1 brauchte mehr Zyklen für die Grundrechenarten als die Z3, konnte aber mit wenigen logischen Komponenten auskommen, ein wichtiges Designkriterium für eine mechanische Rechenmaschine.