IBM 305 RAMAC
Первый компьютер, использующий магнитные диски
IBM 305 RAMAC
Система IBM 305 RAMAC:

Основная система IBM 305 (процессорный блок, магнитный барабан, регистр на магнитном сердечнике, электронные логические и арифметические схемы)

Принтер IBM 370 (слева), консоль IBM 380 (справа)
РазработчикИБМ
ПроизводительИБМ
Дата выпуска14 сентября 1956 г .; 68 лет назад ( 1956-09-14 )
Начальная цена3200 долларов США (эквивалентно 34 700 долларам США в 2023 году) в месяц
Прекращено1961
Продано единицБолее 1000
Хранилище3,75 мегабайт
ПреемникIBM1401
Веб-сайтwww.ibm.com/history/ramac

IBM 305 RAMAC был первым коммерческим компьютером, который использовал жесткий диск с подвижной головкой (магнитный дисковый накопитель ) для вторичного хранения . [1] Система была публично анонсирована 14 сентября 1956 года, [2] [3] а тестовые образцы уже были установлены в ВМС США и частных корпорациях. [2] RAMAC расшифровывался как «метод произвольного доступа к учету и контролю», [4] , поскольку его разработка была мотивирована необходимостью учета в реальном времени в бизнесе. [5]

История

RAMAC был разработан и изготовлен в исследовательском центре IBM в Сан-Хосе, Калифорния . В 1959 году генеральный директор IBM Томас Дж. Уотсон-младший выставил RAMAC в Москве . Это привело к визиту советского лидера Никиты Хрущева на завод IBM в Сан-Хосе. [6]

Первый RAMAC, использовавшийся в автомобильной промышленности США, был установлен в подразделении MOPAR компании Chrysler в 1957 году. Он заменил огромный контейнер для хранения деталей , который был частью системы управления запасами деталей и обработки заказов MOPAR.

Во время зимних Олимпийских игр 1960 года в Скво-Вэлли (США) IBM предоставила первые электронные системы обработки данных для Игр. Система включала компьютер IBM RAMAC 305, сбор данных с помощью перфокарт и центральное печатающее устройство.

Было построено более 1000 систем. Производство закончилось в 1961 году; компьютер RAMAC устарел в 1962 году, когда был представлен дисковый накопитель IBM 1405 для IBM 1401 , а 305 был снят с производства в 1969 году.

Обзор

Первый жесткий диск был отправлен 13 сентября 1956 года. [7] Дополнительные компоненты компьютера включали перфоратор, центральный процессор, блок питания, консоль оператора/устройство чтения карт и принтер. Также имелась станция ручного запроса, которая обеспечивала прямой доступ к сохраненным записям. IBM рекламировала систему как способную хранить эквивалент 64 000 перфокарт . [5]

305 был одним из последних компьютеров на электронных лампах , созданных IBM. Он весил более тонны. [8]

Дисковая система IBM 350 хранила 5 миллионов буквенно-цифровых символов, записанных как шесть бит данных, один бит четности и один пробельный бит для восьми бит, записанных на символ. [9] Она имела пятьдесят дисков диаметром 24 дюйма (610 мм). Два независимых рычага доступа двигались вверх и вниз для выбора диска, и внутрь и наружу для выбора дорожки записи, все под сервоуправлением . Среднее время поиска одной записи составляло 600 миллисекунд. Несколько улучшенных моделей были добавлены в 1950-х годах. Система IBM RAMAC 305 с 350 дисковым хранилищем сдавалась в аренду за 3200 долларов США (что эквивалентно 34 700 долларам США в 2023 году) в месяц.

Один диск RAMAC с поврежденной головкой
IBM 305 в арсенале армии США Red River. На переднем плане: два дисковых накопителя 350. На заднем плане: консоль 380 и процессор 305.

Первоначальная компьютерная система 305 RAMAC могла быть размещена в комнате размером около 9 м (30 футов) на 15 м (50 футов); дисковое хранилище 350 имело площадь около 1,5 квадратных метров (16 квадратных футов). Карри Манс, вице-президент по исследованиям Hitachi Global Storage Technologies (которая приобрела бизнес жестких дисков IBM), заявил в интервью Wall Street Journal [10], что устройство RAMAC весило более тонны, его приходилось перемещать с помощью вилочных погрузчиков и доставляли большими грузовыми самолетами. По словам Манса, емкость накопителя можно было увеличить более чем на пять мегабайт, но отдел маркетинга IBM в то время был против накопителя большей емкости, потому что они не знали, как продать продукт с большим объемом памяти.

Механизм RAMAC в Музее компьютерной истории

Программирование 305 включало не только написание инструкций на машинном языке для хранения в памяти барабана , но и возможность программирования практически любого блока в системе (включая сам компьютер) путем установки перемычек в коммутационную панель управления.

Архитектура

Архитектура системы была задокументирована в 305 RAMAC Manual of Operation . [4] 305 был символьно-ориентированным переменным "словом" длины десятичного ( BCD ) компьютера с барабанной памятью , вращающейся со скоростью 6000  об/мин , которая содержала 3200 буквенно-цифровых символов. Основной буфер памяти на 100 символов использовался для временного хранения во время передачи данных.

Каждый символ состоял из шести бит (плюс один бит нечетной четности («R»)), состоящих из двух зонных бит («X» и «O») и оставшихся четырех двоичных бит для значения цифры в следующем формате:

ХО 8 4 2 1 Р

Инструкции могли храниться только на 20 дорожках памяти барабана и имели фиксированную длину (10 символов) в следующем формате:

Т 1 А 1 Б 1 Т 2 А 2 Б 2 МНПQ
Полевые позицииФункция
Т 1 А 1 Б 1Адрес исходного операнда – Дорожка, символ AB младшего разряда
Т 2 А 2 Б 2Адрес операнда назначения – Дорожка, символ AB младшего разряда
МНДлина операндов (каждый операнд должен полностью находиться на указанной дорожке)
ПКод выхода программы; используется для выбора условий тестирования, выполнения переходов и инициирования ввода/вывода. Программирование панели управления 305 определяет выполняемое действие(я).
ВКод управления; изменяет операцию (аналогично коду операции ), операция по умолчанию — копирование из источника в место назначения. Другие операции: "1" Сравнение, "2" Сравнение полей, "3" Сравнение и сравнение полей, "5" Сброс аккумулятора, "6" Тест пустой передачи, "7" Сжатие и расширение, "8" Расширение, "9" Сжатие

«Слова» данных с фиксированной точкой могут иметь любой размер от одной до 100 десятичных цифр, при этом бит X младшей значащей цифры хранит знак ( знаковую величину ).

Записи данных могут иметь любой размер от одного до 100 символов.

Память барабана

Память барабана была организована в 32 дорожки по 100 символов каждая.

Цветовой код этой таблицы:

  • Желтый – Хранение
  • Синий – Арифметика
  • Зеленый – Вход/выход
  • Красный – Специальная функция
Спецификатор трекаИсходная функцияФункция назначения
ШXYZОбщее хранение
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
& ABCDEFGHI		Хранение инструкций, общее хранение
ЛСчитать аккумуляторДобавить в аккумулятор
МПрочитать и очистить аккумуляторВычесть из аккумулятора
ВМножимое (от 1 до 9 символов) или делитель (от 1 до 9 символов)
Н—Умножение (от 1 до 11 символов)
Сохраняет произведение от 2 до 20 символов
в аккумуляторах 0 и 1.
П—Разделить (опция)
К380 Ввод перфокарт—
СТ—323 Выход перфокарт,
370 Выход принтера,
407 Выход принтера
В380 Запрос ввода/вывода
Дж.—350 Адрес файла
Р350 Ввод/вывод данных файла
-Основной буферСелектор персонажей
$382 Вход/выход бумажной ленты (опция)

Lи Mвыберите ту же дорожку, содержащую десять 10-символьных " Аккумуляторов ". В качестве назначения L указывает сложение, M указывает вычитание. (Числа в этих аккумуляторах хранились в десятичной форме дополнения, причем бит X старшей цифры хранил знак. Знак каждого аккумулятора также хранился в реле . Однако 305 автоматически преобразовывался между своим стандартным форматом знаковой величины и этим форматом без необходимости специального программирования.)

J, R, и -не выбирают дорожки на барабане, они указывают другие источники и назначения.

Прыжки

В наборе инструкций 305 нет переходов, вместо этого они программируются на панели управления:

  • Безусловный переход – код выхода из программы (поле P) указывает на выходной концентратор программы на панели управления, к которому подключен провод и через распределители к входным концентраторам программы , указывающим первую, вторую и третью цифру адреса инструкции, на которую необходимо перейти.
  • Условный переход – код выхода программы (поле P) определяет концентратор выхода программы на панели управления, к которому подключен провод, и соответствующий общий концентратор селектора условий для проверки, соответствующие два выходных концентратора селектора условий имеют подключенные провода и концентратор входа программы , указывающий инструкции для перехода или концентратор продвижения программы для продолжения последовательности. Сложные условия, включающие множество селекторов условий, могут быть подключены для выполнения в одной инструкции (например, проверка знаковых и нулевых состояний нескольких аккумуляторов) с активацией одного из нескольких концентраторов входа программы .
  • Многоканальный переход – задана дорожка назначения (поле T 2 ) -и к соответствующим концентраторам выбора символов на панели управления подключены провода, а концентратор ввода программы указывает инструкции для перехода или концентратор продвижения программы для продолжения последовательности.

Сроки

Все сигналы синхронизации для 305 были получены из заводской записи тактовой дорожки на барабане. Тактовая дорожка содержала 816 импульсов с интервалом 12 мкс с интервалом 208 мкс для синхронизации.

Чтение или запись символа заняла 96 мкс.

Типичная инструкция 305 требовала три оборота барабана (30 мс): один ( фаза I ) для извлечения инструкции, один ( фаза R ) для чтения исходного операнда и копирования его в основной буфер и один ( фаза W ) для записи целевого операнда из основного буфера. Если поле P (код выхода программы) не было пустым, то к времени выполнения добавлялись два ( фаза D и фаза P ) дополнительных оборота барабана (20 мс), чтобы позволить выбрать реле. Можно было установить опцию Improved Processing Speed , которая позволяла трем фазам инструкций ( IRW ) немедленно следовать друг за другом, вместо того чтобы ждать начала следующего оборота; с этой опцией и хорошо оптимизированным кодом и размещением операндов типичная инструкция могла быть выполнена всего за один оборот барабана (10 мс).

Однако некоторые инструкции занимали гораздо больше времени, чем типичные 30–50 мс. Например, умножение занимало от шести до девятнадцати оборотов барабана (от 60 до 190 мс), а деление (опция) занимало от десяти до тридцати семи оборотов барабана (от 100 до 370 мс). Инструкции ввода/вывода могли блокировать процессор на столько оборотов барабана, сколько требовалось аппаратному обеспечению.

Аппаратная реализация

Логическая схема модели 305 была построена из одно- и двухтрубчатых сменных блоков и реле.

IBM 305 с принтером 370 и консолью 380
Консоль IBM 380

Базовая система состояла из следующих блоков:

  • IBM 305 – процессорный блок, магнитный барабан, регистр на магнитном сердечнике и электронные логические и арифметические схемы
  • IBM 350 – Дисковое хранилище
  • IBM 370 – Принтер
  • IBM 323 – Перфоратор
  • IBM 380 – Консоль, устройство чтения карт и пишущая машинка IBM Electric, модель B1
  • IBM 340 – Блок питания

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Преймсбергер, Крис (2006-09-08). «IBM строит на основе 50-летнего опыта хранения на вращающихся дисках». eWeek.com . Получено 2012-10-16 .
  2. ^ Анонс 650 RAMAC Анонс моделей 305 RAMAC и 650 RAMAC был проведен 4 сентября 1956 года.
  3. ↑ IBM выпускает новые «мыслительные» блоки, New York Times , 14 сентября 1956 г.
  4. ^ ab 305 RAMAC Manual of Operation, IBM, апрель 1957 г.
  5. ^ ab Рекламный фильм IBM RAMAC
  6. ↑ МакЭлвенни, Ральф; Вортман, Марк. Величайший капиталист, который когда-либо жил . стр. 276. ISBN 978-1-5417-6852-9.
  7. ↑ Стивен Леви, «Жесткий диск, изменивший мир» Newsweek, 7 августа 2006 г.
  8. ^ Weik, Martin H. (март 1961 г.). "IBM 305 RAMAC". ed-thelen.org . Третий обзор отечественных электронных цифровых вычислительных систем. См. SUNOCO Philadelphia .
  9. ^ "RAMAC 305 Customer Engineering Manual of Instruction" (PDF) . IBM Corp., 1959 . стр. 7–8 и 85.
  10. ↑ Ли Гомес, «Talking Tech» The Wall Street Journal , 22 августа 2006 г.
На Викискладе есть медиафайлы по теме IBM 305 RAMAC .
  • Система обработки данных IBM 305 RAMAC
  • Архивы IBM на 305
  • Сайт IBM 350 RAMAC изначально подготовлен под руководством Группы специальных интересов по хранению данных Музея истории компьютеров.
  • Видео на ютубе
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=IBM_305_RAMAC&oldid=1247494505"