Memoria del tambor

Memoria de un ZAM-41 polaco[pl] ordenador

memoria de tambor de la computadora BESK, la primera computadora binaria de Suecia, que hizo su debut en 1953

La memoria de tambor era un dispositivo magnético de almacenamiento de datos inventado por Gustav Tauschek en 1932 en Austria. Los tambores se utilizaron ampliamente en la década de 1950 y en la década de 1960 como memoria de computadora.

Muchas de las primeras computadoras, llamadas computadoras de batería o cajas de ritmos, usaban la memoria de batería como la memoria de trabajo principal de la computadora. Algunos tambores también se utilizaron como almacenamiento secundario como, por ejemplo, varias unidades de almacenamiento de tambor de IBM.

Los tambores fueron desplazados como memoria principal de la computadora por la memoria de núcleo magnético, que ofrecía un mejor equilibrio entre tamaño, velocidad, costo, confiabilidad y potencial para futuras mejoras. Los tambores, a su vez, fueron reemplazados por unidades de disco duro para almacenamiento secundario, que eran menos costosos y ofrecían un almacenamiento más denso. La fabricación de tambores cesó en la década de 1970.

Diseño técnico

Una memoria de batería o unidad de almacenamiento de batería contenía un gran cilindro de metal, revestido en la superficie exterior con un material de grabación ferromagnético. Podría considerarse el precursor de la unidad de disco duro (HDD), pero en forma de tambor (cilindro) en lugar de disco plano. En la mayoría de los diseños, una o más filas de cabezales de lectura y escritura fijos se extendían a lo largo del eje largo del tambor, uno para cada pista. El controlador del tambor simplemente seleccionó el parche adecuado y esperó a que los datos aparecieran debajo mientras el tambor giraba (latencia de rotación). No todas las unidades de batería se diseñaron con cada pista con su propio parche. Algunos, como el tambor English Electric DEUCE y el UNIVAC FASTRAND, tenían múltiples parches que se movían una distancia corta en el tambor en contraste con los HDD modernos, que tienen un parche por superficie de plato.

Las unidades de tambor magnético utilizadas como memoria principal se direccionaron por palabra. Las unidades de tambor utilizadas como almacenamiento secundario se abordaron por bloque. Eran posibles varios modos de direccionamiento de bloques, según el dispositivo.

• Los bloques tomaron toda una pista y fueron tratados por vía.
• Las pistas se dividieron en sectores de longitud fija y el abordaje fue por vía y sectores.
• Los bloques eran longitud variable, y los bloques fueron tratados por número de pista y registro
• Los bloques eran longitud variable con una clave, y podría ser buscado por contenido clave.

Algunos dispositivos se dividieron en cilindros lógicos, y el direccionamiento por pista era en realidad cilindro lógico y pista.

El rendimiento de un tambor con un parche por pista es comparable al de un disco con un parche por pista y está determinado casi por completo por la latencia de rotación, mientras que en un HDD con parches móviles su rendimiento incluye un retraso de latencia de rotación más el tiempo para posicionar la cabeza sobre la pista deseada (tiempo de búsqueda). En la era en que los tambores se usaban como memoria de trabajo principal, los programadores a menudo hacían una programación óptima (el programador o el ensamblador, por ejemplo, el Programa de ensamblaje óptimo simbólico (SOAP), colocaba el código en el tambor de tal manera que reducía la cantidad de tiempo necesario para que la siguiente instrucción gire a su lugar debajo de la cabeza. Hicieron esto cronometrando cuánto tiempo tomaría después de cargar una instrucción para que la computadora esté lista para leer la siguiente, luego colocando esa instrucción en el tambor para que llegue debajo de una cabeza justo a tiempo. Este método de compensación de tiempo, llamado "factor de salto" o 'intercalado', se utilizó durante muchos años en los controladores de memoria de almacenamiento.

Historia

La memoria de batería original de Tauschek (1932) tenía una capacidad de unos 500.000 bits (62,5 kilobytes).

Una de las primeras computadoras en funcionamiento que empleó memoria de batería fue la computadora Atanasoff-Berry (1942). Almacenaba 3.000 bits; sin embargo, empleó capacitancia en lugar de magnetismo para almacenar la información. La superficie exterior del tambor estaba revestida con contactos eléctricos que conducían a los condensadores contenidos en su interior.

Los tambores magnéticos se desarrollaron para la Marina de los EE. UU. durante la Segunda Guerra Mundial y el trabajo continuó en Engineering Research Associates (ERA) en 1946 y 1947. Se completó un estudio experimental de ERA y se informó a la Marina el 19 de junio de 1947. Otros primeros El desarrollo del dispositivo de almacenamiento de tambor se produjo en Birkbeck College (Universidad de Londres), la Universidad de Harvard, IBM y la Universidad de Manchester. Un tambor ERA era la memoria interna de la computadora ATLAS-I entregada a la Marina de los EE. UU. en octubre de 1950 y luego vendida comercialmente como ERA 1101 y UNIVAC_1101. A través de fusiones, ERA se convirtió en una división de UNIVAC que envió el tambor Serie 1100 como parte de la computadora de archivos UNIVAC en 1956; cada tambor almacenó 180.000 caracteres de 6 bits (135 kilobytes).

La primera computadora producida en masa, la IBM 650, inicialmente tenía hasta 2000 palabras de 10 dígitos, aproximadamente 17,5 kilobytes, de memoria de tambor (luego se duplicó a 4000 palabras, aproximadamente 35 kilobytes, en el Modelo 4). Todavía en 1980, las máquinas PDP-11/45 que usaban memoria principal de núcleo magnético y tambores para intercambio todavía estaban en uso en muchos de los sitios UNIX originales.

En BSD Unix y sus descendientes, /dev/drum era el nombre del dispositivo de memoria virtual (intercambio) predeterminado, derivado del uso de dispositivos de almacenamiento secundario de batería como almacenamiento de respaldo para páginas en memoria virtual.

Las unidades de memoria de tambor magnético se utilizaron en los centros de control de lanzamiento de misiles balísticos intercontinentales Minuteman desde el principio a principios de la década de 1960 hasta las actualizaciones de REACT a mediados de la década de 1990.