Z3

Z3

 der, von Konrad Zuse gebauter Computer, der als weltweit erster programmgesteuerter, elektromechanischer Rechenautomat gilt. Der Z3 wurde im Auftrag der Versuchsanstalt für Luftfahrt entwickelt und 1941 in Zuses Privatwohnung in Berlin in Betrieb genommen, wo er in späteren Jahren bei einem Bombenangriff zerstört wurde.

 

Der Z3 bestand aus über 2000 elektromechanischen Relais, wie sie damals auch für Telefonanlagen genutzt wurden. Diese Relais hatten zwei mögliche Schaltzustände, wodurch der Z3, wie auch schon seine Vorgänger, zu einem auf dem Binärsystem basierenden Gerät wurden.

 

Das Rechenwerk des Z3 enthielt 600 Relais, während etwa 1400 Relais für den Speicher verwendet wurden. Dieser war in 64 Speicherstellen aufgeteilt, die jeweils ein Datenwort mit einer Länge von 22 bit umfassten. Die Speicherkapazität des schrankgroßen Speichers betrug damit 1408 bit bzw. 176 Byte.

 

Die Dateneingabe war mithilfe einer numerischen Tastatur möglich, während Programme und Programmbefehle mittels eines Lochstreifens eingegeben wurden, der aus einem gelochten 35-mm-Zelluloidfilm bestand. Ein Sprungbefehl war allerdings noch nicht vorgesehen, weshalb der Z3 oft auch nicht als echter Computer angesehen wird.

 

Die Eingabewerte konnten bis zu zwanzig Nachkommastellen erfassen und durften in dezimaler Form eingegeben werden. Im Z3 wurden diese Werte in Binärzahlen mit einer Länge von 22 bit überführt, die bereits die moderne Gleitkommaarithmetik vorwegnahmen, denn die Binärzahlen bestanden aus einer Mantisse (Gleitkomma), einem Exponent und einem Vorzeichen. Das Binärsystem nutzten selbst die wenig später entstandenen amerikanischen Röhrencomputer (Eniac) noch nicht. Für die Ausgabe wurden die Ergebnisse wieder in eine Dezimalzahl überführt, die mithilfe von Lampen angezeigt wurde.

 

Die Leistungsaufnahme des fast eine Tonne schweren Z3 betrug etwa 4 kW. Bei einer Taktfrequenz von 5-10 Hz benötigte der Rechner für eine Addition im Mittel 0,7 s, für Multiplikation und Division etwa 3 s. Ein Nachbau der Rechenmaschine befindet sich heute im Deutschen Museum in München. Nach dem Z3 begann Zuse mit der Konstruktion des Z4, der ähnlich wie der Z3 auf Relais basierte, aber etwas schneller war und Zahlen mit einer Wortlänge von 32 bit berechnen konnte. Der Z4 wurde 1944 fertig gestellt und blieb bis 1959 im Einsatz. Er gilt unbestritten als erster europäischer Computer und befindet sich ebenfalls im Deutschen Museum.