Трансформаторное хранилище только для чтения

Трансформаторное постоянное запоминающее устройство (TROS) — это тип постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), которое использовалось с середины 1940-х до конца 1960-х годов, до повсеместного использования полупроводникового ПЗУ . TROS состоял из проводов, проходящих через сердечники трансформатора и вокруг них . Провода будут регистрировать двоичные цифры (1 и 0) через индуктивность и отдельные провода, определяющие изменение тока.

Трансформаторные хранилища только для чтения были впервые изобретены Т.Л. Даймондом в 1945 году в Bell Laboratories для перекрестного переключателя № 5, который использовался в оборудовании автоматического учета сообщений (AMA). Более поздние приложения включают компьютер Bell Laboratories Model 6 и IBM System/360 Model 20 и Model 40 . ^[1] TROS считался простым по конструкции, хотя и имел недостатки, которые препятствовали дальнейшему использованию из-за требований к более высокой производительности компьютера.

Обзор

TROS был создан IBM как метод хранения микрокода только для чтения для компьютеров IBM. TROS использовал стопки съемных майларовых гибких печатных монтажных листов, которые крепились на фиксированные основания трансформатора. Он использовался в IBM System/360 Model 20 , IBM System/360 Model 40 и блоке управления файлами Type 2841. ^[2]

Структура

Конструкция ТРОС основана на наведенном токе от проводов, проходящих через магнитные кольцеобразные сердечники трансформатора. Провода, называемые словесными линиями, пропускаются через эти кольцеобразные сердечники и выходят из них. Другой провод, называемый сенсорной обмоткой, обматывает одну часть сердечника трансформатора. ^[1]

В первой версии TROS в качестве магнитных сердечников использовались большие сердечники из пермаллоя . Сердечники из пермаллоя будут располагаться рядом, отверстием в сердечнике вверх, чтобы через него проходили строки слов. магнитный провод В этой версии TROS в качестве словесных строк использовался . Сенсорная обмотка подключается к газовой трубке. ^[3]

Более поздние разработки IBM System/360 имели съемные листы майлара со встроенными медными проводами в качестве словесных линий. Эти листы будут окружать сердечник трансформатора, состоящий из ферритовых сердечников U-образной и I-образной формы. ^[1]^[2] Медная проводка будет располагаться в виде сетки, при этом некоторые линии будут отключены, чтобы ток мог проходить через жилу или вокруг нее. Сенсорные обмотки наматываются на I-образную часть ферритового сердечника, при этом сенсорные обмотки подключаются к выходным соединениям.

Чтобы восстановить память из TROS, через одну из словных линий должен был пройти электрический импульс. Всякий раз, когда ток проходит через сердечник трансформатора, ток индуцируется в обмотке измерения. Отдельная система (например, газовая трубка) обнаружит этот ток в измерительной обмотке и зарегистрирует 1. Впоследствии 0 будет зарегистрирован, если ток не будет обнаружен.

История

Самая ранняя форма TROS была разработана Т. Л. Даймондом в 1945 году для поперечного переключателя № 5. В Bell Laboratories TROS называли переводчиком колец Даймонда. ^[3] Его цель состояла в том, чтобы преобразовать номер оборудования в справочный номер для оборудования AMA в коммутаторе Crossbar, который оплачивал телефонные звонки.

В 1959 году TROS использовался в проекте Scientific Computer and Modular Processor (SCAMP) командой IBM Hursley . ^[4] Проект SCAMP будет отменен в пользу более крупного проекта, над которым будут работать несколько команд IBM. В 1963 году, основываясь на своем опыте работы с TROS, команда Херсли выбрала TROS для внедрения в новом IBM System/360 семействе компьютеров для выполнения микрокода . ^[5]

Устройство хранения данных только для чтения на основе карточных конденсаторов (CCROS) также рассматривалось для System/360, причем для System/360 разрабатывались как TROS, так и CCROS. Из-за неожиданно высокого уровня электрического шума от CCROS команда Херсли выбрала TROS для использования в моделях 20 и 40, а CCROS реализован в модели 30 . ^[2] В этой версии TROS использовались листы майлара с медной проводкой, что упрощало производство и корректировку кода.

Более крупные модели System / 360 в качестве альтернативы могут использовать более быстрое хранилище только для чтения со сбалансированными конденсаторами (BCROS), чтобы обеспечить желаемую более высокую производительность. К концу 1960-х годов полупроводниковая память стала дешевле, ее было легче хранить, и она могла вмещать больше памяти, чем TROS, что сделало TROS устаревшим. ^[2]

Использовать

Память TROS использовалась для хранения микрокода для мэйнфреймов и интеллектуальных контроллеров, используемых для управления сложными устройствами хранения данных, такими как дисководы и ленточные накопители. Если в микрокоде была ошибка, его можно было переработать, заменив один или несколько печатных листов, изменив тем самым содержимое памяти микрокода.

Ограничения

Примерно в 1960-х годах было известно, что TROS работает медленнее, чем другие формы постоянной памяти. ^[1] TROS имел время цикла 600 наносекунд и время доступа 240 наносекунд на 10-секундном процессоре. ⁵ битовое хранилище. BCROS, хотя и меньше по размеру памяти, имел время цикла 200 наносекунд и время доступа 90 наносекунд. ^[2]^[6] CCROS имел время доступа 10 микросекунд для 10 ⁷ битовое хранилище и 100 наносекунд для 10 ⁴ битовое хранилище. ^[7]

TROS также было трудно изменить после того, как строки слов были объединены в цепочки. Обычно строки слов, которые необходимо было изменить, отсоединялись и оставлялись в системе, а новый провод продевался. ^[8] Это ограничение было преодолено за счет использования листов майлара, позволяющих легко удалять и устанавливать новые строки слов.

В некоторых случаях выходные сигналы могут быть зарегистрированы без прохождения словной линии через трансформатор. Словарные линии, расположенные слишком близко друг к другу, создадут емкость , в результате чего ток будет течь в соседнюю словесную линию. Этот случайный протекание тока привело к тому, что другой сердечник трансформатора почувствовал паразитный сигнал. ^[1]

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Тауб, Д.М.; Кингтон, BW (сентябрь 1964 г.). «Проектирование накопителей только для чтения-трансформеров (бриллиантовых колец)» . Журнал исследований и разработок IBM . 8 (4): 443–459. дои : 10.1147/rd.84.0443 . ISSN 0018-8646 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Пью, Эмерсон В.; Джонсон, Лайл Р.; Палмер, Джон Х. (2003). Системы IBM 360 и Early 370 . МТИ Пресс. стр. 175–553. ISBN 9780262290944 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Клайн, Рональд Р.; Джоэл, AE (октябрь 1986 г.). «История техники и науки в системе Bell: технология переключения (1925–1975)» . Технологии и культура . 27 (4): 135–141. дои : 10.2307/3105350 . ISSN 0040-165X .
^ «Детали аппаратного обеспечения» . Музей IBM Херсли . Проверено 7 ноября 2023 г.
^ «Модуль трансформаторного постоянного хранения (TROS) — CHM Revolution» . www.computerhistory.org . Проверено 31 октября 2023 г.
^ Аббас, SA; Эйлинг, Дж. К.; Гиффорд, CE; Гладу, РГ; Квей, TC; Тарен, WJ (июль 1968 г.). «Сбалансированный конденсатор, доступный только для чтения» . Журнал исследований и разработок IBM . 12 (4): 307–317. дои : 10.1147/rd.124.0307 . ISSN 0018-8646 .
^ Фолья, HR; Макдермид, WL; Петерсен, HE (январь 1961 г.). «Карточный конденсатор — полупостоянная память только для чтения [письмо в редакцию]» . Журнал исследований и разработок IBM . 5 (1): 67–68. дои : 10.1147/рд.51.0067 . ISSN 0018-8646 .
^ Левин, Мортон Х. (1965). «Обзор постоянной памяти» . AFIPS '65 (осень, часть I): Материалы осенней совместной компьютерной конференции, состоявшейся 30 ноября — 1 декабря 1965 г., часть I. ACM Press: 775. doi : 10.1145/1463891.1463976 .

Внешние ссылки

Патент США 3432830 , Чарльз Э. Оуэн, Дэниел М. Тауб, Уильям А. Уорвик, «Трансформаторная конструкция хранилища только для чтения», выдан в 1969 г.
Полный текст патента США 3432830.
Сотрудники Университета Ньюкасла: статья в музее Роджера Бротона
Статья Кена Ширрифа о TROS

[:02-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Тауб, Д.М.; Кингтон, BW (сентябрь 1964 г.). «Проектирование накопителей только для чтения-трансформеров (бриллиантовых колец)» . Журнал исследований и разработок IBM . 8 (4): 443–459. дои : 10.1147/rd.84.0443 . ISSN 0018-8646 .

[:1-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Пью, Эмерсон В.; Джонсон, Лайл Р.; Палмер, Джон Х. (2003). Системы IBM 360 и Early 370 . МТИ Пресс. стр. 175–553. ISBN 9780262290944 .

[:2-3] Перейти обратно: ^а ^б Клайн, Рональд Р.; Джоэл, AE (октябрь 1986 г.). «История техники и науки в системе Bell: технология переключения (1925–1975)» . Технологии и культура . 27 (4): 135–141. дои : 10.2307/3105350 . ISSN 0040-165X .

[4] «Детали аппаратного обеспечения» . Музей IBM Херсли . Проверено 7 ноября 2023 г.

[5] «Модуль трансформаторного постоянного хранения (TROS) — CHM Revolution» . www.computerhistory.org . Проверено 31 октября 2023 г.

[6] Аббас, SA; Эйлинг, Дж. К.; Гиффорд, CE; Гладу, РГ; Квей, TC; Тарен, WJ (июль 1968 г.). «Сбалансированный конденсатор, доступный только для чтения» . Журнал исследований и разработок IBM . 12 (4): 307–317. дои : 10.1147/rd.124.0307 . ISSN 0018-8646 .

[7] Фолья, HR; Макдермид, WL; Петерсен, HE (январь 1961 г.). «Карточный конденсатор — полупостоянная память только для чтения [письмо в редакцию]» . Журнал исследований и разработок IBM . 5 (1): 67–68. дои : 10.1147/рд.51.0067 . ISSN 0018-8646 .

[8] Левин, Мортон Х. (1965). «Обзор постоянной памяти» . AFIPS '65 (осень, часть I): Материалы осенней совместной компьютерной конференции, состоявшейся 30 ноября — 1 декабря 1965 г., часть I. ACM Press: 775. doi : 10.1145/1463891.1463976 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]