IBM 305 RAMAC
El IBM 305 RAMAC fue el primer ordenador comercial que utilizó una unidad de disco duro de cabezal móvil (almacenamiento en disco magnético) como almacenamiento secundario. El sistema se anunció públicamente el 14 de septiembre de 1956, con unidades de prueba ya instaladas en la Marina de los EE. UU. y en corporaciones privadas. RAMAC significaba "Método de contabilidad y control de acceso aleatorio", ya que su diseño fue motivado por la necesidad de una contabilidad en tiempo real en las empresas.
Historia
RAMAC fue desarrollado y fabricado en las instalaciones de investigación de IBM en San José, California. En 1959, el director ejecutivo de IBM, Thomas J. Watson Jr., expuso el RAMAC en Moscú. Esto llevó a una visita del líder soviético Nikita Khrushchev a las instalaciones de IBM en San José.
El primer RAMAC que se utilizó en la industria automotriz de EE. UU. se instaló en la división MOPAR de Chrysler en 1957. Reemplazó una enorme archivadora que formaba parte del sistema de procesamiento de pedidos y control de inventario de piezas de MOPAR.
Durante los Juegos Olímpicos de Invierno de 1960 en Squaw Valley (EE.UU.), IBM proporcionó los primeros sistemas electrónicos de procesamiento de datos para los Juegos. El sistema incluía una computadora IBM RAMAC 305, recolección de datos con tarjetas perforadas y una instalación de impresión central.
Se construyeron más de 1000 sistemas. La producción terminó en 1961; La computadora RAMAC quedó obsoleta en 1962 cuando se introdujo la unidad de almacenamiento en disco IBM 1405 para el IBM 1401, y el 305 se retiró en 1969.
Descripción general
La primera unidad de disco duro se envió el 13 de septiembre de 1956. Los componentes adicionales de la computadora eran una perforadora de tarjetas, una unidad central de procesamiento, una unidad de suministro de energía, una unidad de consola/lector de tarjetas del operador y un impresora. También había una estación de consulta manual que permitía el acceso directo a los registros almacenados. IBM promocionó el sistema como capaz de almacenar el equivalente a 64.000 tarjetas perforadas.
El 305 fue uno de los últimos ordenadores de tubo de vacío que construyó IBM. Pesaba más de una tonelada.
El sistema de disco IBM 350 almacenó 5 millones de caracteres alfanuméricos registrados como seis bits de datos, un bit de paridad y un bit de espacio para ocho bits registrados por carácter. Tenía cincuenta discos de 24 pulgadas de diámetro (610 mm). Dos brazos de acceso independientes se movían hacia arriba y hacia abajo para seleccionar un disco, y hacia adentro y hacia afuera para seleccionar una pista de grabación, todo bajo control servo. El tiempo promedio para localizar un solo registro fue de 600 milisegundos. En la década de 1950 se agregaron varios modelos mejorados. El sistema IBM RAMAC 305 con 350 discos de almacenamiento se alquila por 3.200 dólares (equivalente a 34.700 dólares en 2023) al mes.
El sistema informático 305 RAMAC original podría alojarse en una habitación de aproximadamente 9 m (30 pies) por 15 m (50 pies); la unidad de almacenamiento de 350 discos medía alrededor de 1,5 metros cuadrados (16 pies cuadrados). Currie Munce, vicepresidente de investigación de Hitachi Global Storage Technologies (que adquirió el negocio de discos duros de IBM), declaró en una entrevista al Wall Street Journal que la unidad RAMAC pesaba más de una tonelada, debía transportarse con carretillas elevadoras y se entregaba en grandes aviones de carga. Según Munce, la capacidad de almacenamiento del disco se podría haber aumentado más allá de los cinco megabytes, pero el departamento de marketing de IBM en ese momento estaba en contra de un disco de mayor capacidad porque no sabían cómo vender un producto con más almacenamiento.
La programación del 305 implica no sólo escribir instrucciones de lenguaje de la máquina para ser almacenadas en la memoria del tambor, sino también casi todas las unidades del sistema (incluyendo el ordenador en sí) podrían ser programadas insertando puentes de alambre en un panel de control de plugboard.
Arquitectura
La arquitectura del sistema se documentó en el Manual de operación de 305 RAMAC. El 305 era un equipo decimal de longitud variable "palabra" orientado a caracteres (BCD) con memoria de tambor girando a 6000 RPM que tenía 3200 caracteres alfanuméricos. Durante las transferencias de datos se utilizó un búfer de memoria núcleo de 100 caracteres.
Cada carácter constaba de seis bits, más un bit de paridad impar ("R"), compuestos por dos bits de zona ("X" y "O") y cuatro bits binarios restantes para el valor del dígito en el siguiente formato:
X O 8 4 2 1 R
Las instrucciones solo se podían almacenar en 20 pistas de la memoria de batería y tenían una longitud fija (10 caracteres), en el siguiente formato:
- T1 A1 B1 T2 A2 B2 M N P Q
| Posiciones sobre el terreno | Función |
|---|---|
| T1 A1 B1 | Dirección de operado fuente – Track, low order AB carácter |
| T2 A2 B2 | Dirección de operación de destino – Rastreo, bajo orden AB carácter |
| M N | Duración del funcionamiento (cada operación debe estar enteramente en su pista especificada) |
| P | Código de salida del programa; utilizado para seleccionar las condiciones de prueba, realizar saltos, e iniciar entrada / salida. La programación del panel de control del 305 determina la acción(s) realizada. |
| Q | Código de control; modifica la operación (similar a un código de operaciones), la operación predeterminada es una copia de origen a destino. Otras operaciones fueron: "1" Compare, "2" comparación de campo, "3" Comparar " Campo comparar, "5" reajuste del acumulador, "6" Prueba de transferencia en blanco, "7" Compress " Expandir, "8" Expandir, Compresores "9" |
Datos de punto fijo "palabras" podría tener cualquier tamaño, desde un dígito decimal hasta 100 dígitos decimales, y el bit X del dígito menos significativo almacena el signo (magnitud con signo).
Los registros de datos pueden tener cualquier tamaño, desde un carácter hasta 100 caracteres.
Memoria del tambor
La memoria de batería estaba organizada en 32 pistas de 100 caracteres cada una.
El código de color de esta tabla es:
- Amarillo – Almacenamiento
- Azul – Aritmética
- Verde – Entrada / salida
- Red – Función especial
| Especificador de seguimiento | Función fuente | Función de destino |
|---|---|---|
| W X Y Z | Almacenamiento general | |
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F G H I | Almacenamiento de instrucciones, almacenamiento general | |
| L | Leer acumulador | Add to accumulator |
| M | Read & clear accumulator | Subtract from accumulator |
| V | Multiplicand (1 a 9 caracteres) o divisor (1 a 9 caracteres) | |
| N | — | Multiply (1 a 11 caracteres) Tiendas 2 a 20 productos de carácter en acumuladores 0 & 1 |
| P | — | Divide (opción) |
| K | 380 Entrada de tarjeta picada | — |
| S | — | 323 Salida de tarjeta picada, 370 Printer Output, 407 Producción de impresora |
| Q | 380 Consulta de entrada y salida | |
| J | — | 350 dirección de archivo |
| R | 350 Datos de archivo/output | |
| - | Buffer básico | Selector de caracteres |
| $ | 382 Entrada y salida de cinta de papel (opción) | |
L y M seleccione la misma pista, que contiene diez "Acumuladores" de 10 caracteres. Como destino L especifica además, M especifica la resta. (Números en estos acumuladores fueron almacenados en forma de complemento de diez, con el bit X del dígito más significativo almacenando el signo. El signo de cada acumulador también se mantuvo en un relé. Sin embargo, el 305 se convirtió automáticamente entre su formato de magnitud estándar firmado y este formato sin necesidad de programación especial.)
J, R, y - no seleccione pistas en el tambor, especifican otras fuentes y destinos.
Saltos
El conjunto de instrucciones del 305 no incluye ningún salto, sino que estos se programan en el panel de control:
- Un salto incondicional – el código de salida del programa (P campo) especifica un Centro de salida del programa en el panel de control, que tiene un alambre conectado en él y, a través de distribuidores, a Centros de entrada del programa especificando el dígito de primera, segunda y tercera dirección de la instrucción a saltar.
- Salto condicional – el código de salida del programa (P campo) especifica un Centro de salida del programa en el panel de control, que tiene un cable conectado a él y el apropiado Selector de condiciones concentrador común para ser probado, los dos correspondientes Centro de salida del selector de condicioness tienen cables conectados en ellos y el Centro de inscripción del programas especificando las instrucciones para saltar o Centro de avanzada del programa para continuar en secuencia. Condiciones complicadas con muchas Selectores de condiciones podría ser cableado para ejecutar en una sola instrucción (por ejemplo, probar el signo y cero estados de múltiples acumuladores), con uno de varios Centro de inscripción del programaS activado.
- salto multi-way – la pista de destino (T2 sobre el terreno)
-y el correspondiente Centro selector de caracteress en el panel de control tienen cables conectados en ellos y el Centro de inscripción del programas especificando las instrucciones para saltar o Centro de avanzada del programa para continuar en secuencia.
Tiempo
Todas las señales de sincronización del 305 se derivaron de una pista de reloj grabada de fábrica en el tambor. La pista del reloj contenía 816 pulsos separados por 12 μs con un espacio de 208 μs para sincronización.
Leer o escribir un carácter tomó 96 μs.
La instrucción típica del 305 requirió tres revoluciones del tambor (30 ms): una (fase I) para obtener la instrucción, una (fase R ) para leer el operando de origen y copiarlo en el búfer central, y uno (fase W) para escribir el operando de destino desde el búfer central. Si el campo P (código de salida del programa) no estaba en blanco, entonces se agregaron dos (fase D y fase P) revoluciones adicionales del tambor (20 ms) a la ejecución. tiempo para permitir que se seleccionen los relevos. Se podría instalar la opción Velocidad de procesamiento mejorada que permitía que las tres fases de instrucción (IRW) se sucedieran inmediatamente en lugar de esperar a que comenzara la siguiente revolución; Con esta opción y una ubicación de código y operando bien optimizada, una instrucción típica podría ejecutarse en tan solo una revolución del tambor (10 ms).
Sin embargo, algunas instrucciones tardaron mucho más que los típicos 30 a 50 ms. Por ejemplo, multiplicar requirió de seis a diecinueve revoluciones del tambor (60 ms a 190 ms) y dividir (una opción) requirió de diez a treinta y siete revoluciones del tambor (100 ms a 370 ms). Las instrucciones de entrada/salida podrían interbloquear el procesador durante tantas revoluciones del tambor como necesite el hardware.
Implementación de hardware
El circuito lógico del 305 estaba construido con relés y unidades enchufables de uno y dos tubos.
Unidades periféricas relacionadas
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Un sistema básico estaba compuesto por las siguientes unidades:
- IBM 305 – Unidad de procesamiento, batería de proceso magnético, registro de núcleo magnético y circuitos lógicos y aritméticos electrónicos
- IBM 350 – Unidad de almacenamiento de discos
- IBM 370 – Impresora
- IBM 323 – golpe de tarjeta
- IBM 380 – Consola, lector de tarjetas y modelo de máquina de escribir IBM Electric B1
- IBM 340 – Fuente de alimentación