Барабанная память была магнитным устройством хранения данных, изобретенным Густавом Таушеком в 1932 году в Австрии . [1] [2] Барабаны широко использовались в 1950-х и 1960-х годах в качестве памяти компьютера .
Для многих ранних компьютеров барабанная память составляла основную рабочую память компьютера. Это было настолько распространено, что эти компьютеры часто называли драм-машинами . [3] Некоторые барабаны также использовались в качестве вторичного хранилища, например, различные барабанные накопители IBM .
Барабаны были вытеснены в качестве основной памяти компьютера памятью на магнитных сердечниках , которая предлагала лучший баланс размера, скорости, стоимости, надежности и потенциала для дальнейших улучшений. [4] Барабаны, в свою очередь, были заменены жесткими дисками для вторичного хранилища , которые были дешевле и предлагали более плотное хранилище. Производство барабанов прекратилось в 1970-х годах.
Технический дизайн
Память барабана содержала большой металлический цилиндр, покрытый на внешней поверхности ферромагнитным записывающим материалом. Его можно считать предшественником жесткого диска (HDD), но в форме барабана, а не плоского диска. В большинстве конструкций один или несколько рядов фиксированных головок чтения-записи располагались вдоль длинной оси барабана, по одной на каждую дорожку. Контроллер барабана просто выбрал правильную головку и ждал, пока под ней появятся данные, когда барабан вращается ( задержка вращения ). Не все барабанные установки были разработаны так, чтобы у каждой дорожки была своя голова. Некоторые из них, такие как барабан English Electric DEUCE и UNIVAC FASTRAND, имели несколько головок, перемещающихся на небольшом расстоянии по барабану, в отличие от современных жестких дисков, у которых одна головка на поверхность пластины.
Производительность барабана с одной головкой на дорожку сравнима с производительностью диска с одной головкой на дорожку и почти полностью определяется задержкой вращения, тогда как на жестком диске с подвижными головками его производительность включает задержку вращения плюс время до расположите голову над желаемым треком ( время поиска ). В эпоху, когда барабаны использовались в качестве основной рабочей памяти, программисты часто занимались оптимальным программированием - программист - или ассемблер, например, программа символьной оптимальной сборки (SOAP), размещал код на барабане таким образом, чтобы уменьшить количество время, необходимое для того, чтобы следующая инструкция встала на место под головой. [5] Они сделали это, рассчитав, сколько времени потребуется после загрузки инструкции, чтобы компьютер был готов прочитать следующую, а затем поместили эту инструкцию на барабан, чтобы она попала под голову как раз вовремя. Этот метод временной компенсации, называемый «коэффициентом пропуска» или «чередованием» ( чередование в дисковой памяти), много лет использовался в контроллерах запоминающей памяти.
История
Первоначальная барабанная память Таушека (1932 г.) имела емкость около 500 000 бит (62,5 килобайта ). [2]
Одним из первых работающих компьютеров с барабанной памятью был компьютер Атанасова-Берри (1942). В нем хранится 3000 бит; однако для хранения информации в нем использовалась емкость, а не магнетизм . Внешняя поверхность барабана была покрыта электрическими контактами, ведущими к находящимся внутри конденсаторам .
Магнитные барабаны были разработаны для ВМС США во время Второй мировой войны, и работа продолжалась в Engineering Research Associates (ERA) в 1946 и 1947 годах. [6] Экспериментальное исследование ERA было завершено и доложено военно-морскому флоту 19 июня 1947 года [6]. ] Другие ранние разработки барабанных запоминающих устройств происходили в Биркбекском колледже ( Лондонский университет ), [7] Гарвардском университете , IBM и Манчестерском университете . Барабан ERA был внутренней памятью компьютера ATLAS-I, поставленного ВМС США в октябре 1950 года, а затем проданного на коммерческой основе как ERA 1101 и UNIVAC_1101 . В результате слияний ERA стала подразделением UNIVAC, поставив барабан Series 1100 как часть файлового компьютера UNIVAC в 1956 году; каждый барабан хранит 180 000 знаков. [6]
Первый серийный компьютер, IBM 650 , имел около 8,5 килобайт барабанной памяти (позже она увеличилась вдвое до 17 килобайт в Model 4). Еще в 1980 году машины PDP-11 /45, использующие основную память на магнитных сердечниках и барабаны для подкачки, все еще использовались на многих из первоначальных сайтов UNIX .
В BSD Unix и ее потомках / dev / drum было именем устройства виртуальной памяти (подкачки) по умолчанию , происходящего от использования вторичных запоминающих устройств барабана в качестве хранилища резервных копий для страниц в виртуальной памяти . [8]
Блоки памяти на магнитных барабанах использовались в центрах управления пусками межконтинентальных баллистических ракет Minuteman с начала 1960-х годов до модернизации REACT в середине 1990-х.
Смотрите также
- CAB500
- Память карусели (магнитные ролики)
- Карлквистский разрыв
- Манчестер Марк 1
- Оперативная память
- Интегрированный синхронизированный компьютер штата Висконсин
Рекомендации
- ^ Патент США 2080100 Густав Таушек, Priority дату 2 августа 1932, Последующий подал в Германском патентном DE643803 , «Elektromagnetischer Спейчер für Zahlen унд Андер Angaben, besonders für Buchführungseinrichtungen» (электромагнитную память для номеров и другой информации, особенно для учета учреждений)
- ^ a b Университет Клагенфурта (ред.). «Магнитный барабан» . Виртуальные выставки по информатике . Проверено 21 августа 2011 .
- ^ Datamation, сентябрь 1967, стр.25, «Для Bendix и Рамо-Вулдридж, G-20 и RW-400 были параллельные основные машиныа не серийные драммашины типа уже в их продукции.»
- ^ Матик, Ричард (1977). Компьютерные системы хранения и технологии . Вайли. п. 15.
- ^ SOAP II - программа символьной оптимальной сборки для системы обработки данных IBM 650 (PDF) , IBM, 24-4000-0
- ^ а б в Эрик Д. Дэниэл; К. Денис Ми; Марк Х. Кларк (1998). Магнитная запись: первые 100 лет . Wiley-IEEE. ISBN 0-7803-4709-9.
- ^ Кэмпбелл-Келли, Мартин (апрель 1982 г.). «Развитие компьютерного программирования в Великобритании (1945-1955)». IEEE Annals of the History of Computing . 4 (2): 121–139. DOI : 10.1109 / MAHC.1982.10016 .
- ^ "Справочная страница FreeBSD drum (4)" . Проверено 27 января 2013 .
Внешние ссылки
- The Story of Mel : классический рассказ о проделках одного программиста, кодирующего драм-машину вручную: Mel Kaye .
- Librascope LGP-30 : компьютер с барабанной памятью, упомянутый в вышеприведенной истории, также упоминается в Librascope LGP-30 .
- Librascope RPC-4000 : еще один компьютер с барабанной памятью, упомянутый в вышеприведенной истории.
- Устное историческое интервью с Дином Бэбкоком