Paměť bubnu - Drum memory

Paměť bubnu polského počítače ZAM-41  [ pl ]
Paměť na bicí z počítače BESK , prvního švédského binárního počítače, který debutoval v roce 1953

Paměť bubnu byla zařízení pro ukládání magnetických dat, které vynalezl Gustav Tauschek v roce 1932 v Rakousku . Bicí byly široce používány v padesátých a šedesátých letech jako paměť počítače .

U mnoha starších počítačů tvořila paměť bubnu hlavní pracovní paměť počítače. Bylo to tak běžné, že tyto počítače byly často označovány jako bicí automaty . Některé bubny byly také použity jako sekundární úložiště , například různé jednotky pro ukládání bubnů IBM .

Bubny byly přemístěny jako primární počítačová paměť do paměti s magnetickým jádrem , což nabídlo lepší vyvážení velikosti, rychlosti, nákladů, spolehlivosti a potenciálu pro další vylepšení. Bubny byly následně nahrazeny jednotkami pevných disků pro sekundární úložiště , které byly levnější a nabízely hustší úložiště. Výroba bubnů byla ukončena v 70. letech.

Technické provedení

Paměť bubnu obsahovala velký kovový válec potažený na vnějším povrchu feromagnetickým záznamovým materiálem. Dalo by se to považovat za předchůdce jednotky pevného disku (HDD), ale spíše v podobě bubnu než plochého disku. Ve většině návrhů probíhala jedna nebo více řad pevných čtecích a zapisovacích hlav podél dlouhé osy bubnu, jedna pro každou stopu. Ovladač bubnu jednoduše vybral správnou hlavu a čekal, až se pod ním objeví data, když se buben otočí ( latence otáčení ). Ne všechny bicí jednotky byly navrženy tak, aby každá stopa měla vlastní hlavu. Některé, například buben English Electric DEUCE a UNIVAC FASTRAND, měly na rozdíl od moderních pevných disků, které mají jednu hlavu na povrch talíře, na bubnu několik hlav pohybujících se na krátkou vzdálenost.

Výkon bubnu s jednou hlavou na stopu je srovnatelný s výkonem disku s jednou hlavou na stopu a je určen téměř výhradně rotační latencí, zatímco u HDD s pohyblivými hlavami jeho výkon zahrnuje zpoždění rotační latence plus čas do umístěte hlavu nad požadovanou stopu ( čas hledání ). V době, kdy se bubny používaly jako hlavní pracovní paměť, programátoři často prováděli optimální programování - programátor - nebo assembler, například Symbolický optimální montážní program (SOAP) - umístil kód na buben takovým způsobem, aby snížil množství čas potřebný pro další instrukci, aby se otočil na místo pod hlavou. Udělali to tak, že načasovali, jak dlouho to bude trvat po načtení instrukce pro počítač, aby byl připraven přečíst další, a poté tuto instrukci umístili na buben, aby dorazil pod hlavu právě včas. Tato metoda kompenzace načasování, nazývaná „faktor přeskočení“ nebo „prokládání“ ( prokládání v diskové paměti), se v řadičích paměťové paměti používala mnoho let.

Dějiny

Tauschekova původní paměť bubnu (1932) měla kapacitu asi 500 000 bitů (62,5 kilobajtů ).

Jedním z nejdříve fungujících počítačů využívajících paměť bubnu byl počítač Atanasoff – Berry (1942). Uložilo 3 000 bitů; k ukládání informací však využívala spíše kapacitu než magnetismus . Vnější povrch bubnu byl lemován elektrickými kontakty, které vedly ke kondenzátorům obsaženým uvnitř.

Magnetické bubny byly vyvinuty pro americké námořnictvo během druhé světové války a práce pokračovaly ve společnosti Engineering Research Associates (ERA) v letech 1946 a 1947. Byla dokončena experimentální studie ERA, která byla námořnictvu oznámena 19. června 1947. Další časné zařízení pro ukládání bubnů vývoj nastal na Birkbeck College ( University of London ), Harvard University , IBM a University of Manchester . Buben ERA byl interní pamětí počítače ATLAS-I dodaného americkému námořnictvu v říjnu 1950 a později komerčně prodáván jako ERA 1101 a UNIVAC_1101 . Prostřednictvím fúzí se ERA stala divizí společnosti UNIVAC, která v roce 1956 dodávala bubny Series 1100 jako součást souborového počítače UNIVAC ; každý buben uložil 180 000 znaků.

První sériově vyráběný počítač, IBM 650 , měl přibližně 8,5 kilobajtů paměti bubnu (později se v modelu 4 zdvojnásobil na přibližně 17 kilobajtů). Ještě v roce 1980 se stroje PDP-11 /45 používající hlavní paměť magnetického jádra a bubny pro výměnu stále používaly na mnoha původních místech UNIXu .

V BSD Unix a jeho potomcích byl / dev / drum název výchozího zařízení virtuální paměti (swap), které vychází z použití zařízení sekundárního úložiště bubnu jako záložního úložiště pro stránky ve virtuální paměti .

Paměťové jednotky s magnetickým bubnem byly používány v řídicích střediscích spouštění Minuteman ICBM od začátku na počátku 60. let až do upgradu REACT v polovině 90. let.

Viz také

Reference

externí odkazy