UNIVAC Solid State — твердотельный компьютер на базе магнитного барабана, анонсированный Сперри Рэндом в декабре 1958 года как ответ на IBM 650 . Это был один из первых [1] [2] [ нужна ссылка ] компьютеров, выставленных на продажу (почти) полностью твердотельных, с использованием 700 транзисторов и 3000 магнитных усилителей (FERRACTOR) для первичной логики и 20 электронных ламп в основном для контроля мощности. Он выпускался в двух версиях: Solid State 80 (карты с 80 столбцами в стиле IBM) и Solid State 90 (карты Remington-Rand с 90 столбцами). Помимо обозначения «80/90», существовало два варианта Solid State — SS I 80/90 и SS II 80/90. Серия SS II включала в себя два усовершенствования — добавление 1280 слов основной памяти и поддержку накопителей на магнитной ленте . У SS I была только стандартная барабанная память на 5000 слов, описанная в этой статье, и никаких стримеров.
Барабан памяти имел ОБЛАСТЬ обычной скорости доступа и ОБЛАСТЬ БЫСТРОГО ДОСТУПА. Для доступа к 4000 словам памяти требовался один набор головок чтения/записи. Программист должен был отслеживать, какие слова памяти находятся под головками чтения и записи и доступны для чтения или записи. В худшем случае программе придется ждать полного оборота барабана, чтобы получить доступ к необходимым ячейкам памяти. Однако на 1000 слов памяти приходилось 4 набора головок чтения/записи, требующих всего лишь поворота барабана на 90 градусов для доступа к необходимым словам. Программирование требовало, чтобы любая функция, изменяющая содержимое ячейки памяти, сначала переносила содержимое затронутого слова с барабана в статический регистр. Таких регистров AXL было 3, чтобы сложить значения, содержащиеся в ячейках памяти барабана, программист переносил содержимое конкретной ячейки барабана в регистр A, затем второй операнд копировался в регистр X. ИНСТРУКЦИЯ ADD БУДЕТ ВЫПОЛНЕНА, а результат останется в регистре X. Содержимое регистра X затем будет записано обратно в соответствующее слово на барабане.
Оба варианта включали в себя устройство для чтения карт , перфоратор для карт и построчный принтер, описанный в этой статье. Единственной «консолью» была 10-клавишная клавиатура арифмометрического типа, с которой оператор вводил команды для загрузки компьютера. Эту клавиатуру также использовали программисты в процессе отладки. Не было никакой операционной системы, какой мы ее знаем в последние годы; каждая программа была полностью автономной, включая загрузчик , инициировавший выполнение. Все программы загружались с перфокарт; даже на SS II с его ленточными накопителями не было возможности запускать программы с этих накопителей.
SS II, включая два стримера, весил около 12 027 фунтов (6,0 коротких тонн; 5,5 т). [3]
UNIVAC Solid State представлял собой двухадресный компьютер с двоично-десятичным кодом , в котором использовались подписанные 10-значные слова. Основная память представляла собой магнитный барабан на 5000 слов, вращающийся со скоростью 17 667 об/мин в атмосфере гелия. Для повышения эффективности программистам приходилось учитывать задержку барабана — время, необходимое для того, чтобы определенный элемент данных после записи повернулся туда, где его можно было прочитать.
Solid State был одним из первых компьютеров, в которых использовались некоторые твердотельные компоненты. [ нужна цитация ] Однако большая часть логики компьютера была сделана из магнитных усилителей, а не транзисторов. Решение использовать магнитные усилители было принято потому, что доступные тогда точечные германиевые транзисторы имели сильно переменные характеристики и были недостаточно надежными. Магнитные усилители были основаны на крошечных (внутренний диаметр около 1/8 дюйма) тороидальных катушках из нержавеющей стали, намотанных двумя или около того слоями магнитного материала из молипермаллоя 4-79 шириной 1/32 дюйма для формирования магнитных сердечников. Эти сердечники имели две обмотки из медного провода № 60, окружающие молипермалплав 4-79.
Магнитным усилителям требовались тактовые импульсы сильного тока, которые не могли быть созданы транзисторами того времени. Система использовала тактовый сигнал, полученный на основе временного диапазона, записанного на основном барабане памяти. Этот сигнал считывался, усиливался, обрабатывался и отправлялся на задающие лампы, пару выходных ламп силового пентода 6146 . Выходной сигнал этих ламп затем подавался на основной усилитель тактовой мощности, состоящий из шести металло-керамических тетродных ламп 4CX250B, работающих в двухтактном /параллельном режиме, что давало выходную мощность в киловатт. Мощный высоковольтный сигнал был понижен до 36-вольтового сильноточного тактового сигнала с помощью масляных трансформаторов , расположенных вокруг машины. Компьютер SS80/90 можно было достаточно четко услышать в диапазоне AM-вещания на частотах 707 кГц и 1414 кГц. В тетродах 4CX250B использовалась заземленная пластина (анод) из-за требований принудительного воздушного охлаждения. Эта трубка до сих пор пользуется спросом у радиолюбителей. Трубка с часами была заключена в защитную коробку, которая ограничивала как радиоизлучение, так и просмотр глазами посторонних, кроме полевых инженеров Univac. Выходная мощность блока питания составляла -1,6 кВ для катодного питания и -800 В для питания экранной сетки при токе 1,8 А. Блок питания весил почти 100 фунтов и был установлен на самом верху блока питания. Таким образом, SS 80/90 в основе своей деятельности зависел от той самой технологии, которую он якобы заменил, - маркетинговой тактики.
Компьютер был продолжением компьютера, созданного для ВВС США и доставленного в Лоуренс Г. Хэнском Филд, недалеко от Кембриджа, Массачусетс, в 1957 году. Он производился в двух версиях: Solid State 80 (колоночные карты IBM-Hollerith 80) и Solid State 90 (карточки-колонки Remington-Rand 90). Эта машина получила обозначение Solid State 80-90 и продавалась в основном в Европе. SS80/90 был нацелен на бизнес-рынок общего назначения. UNIVAC SS80/90 были установлены в DC Transit, SBA, CWA, в Вашингтоне, округ Колумбия, в начале шестидесятых.
Линейный принтер работал со скоростью 600 строк в минуту, используя технологию непрерывно вращающегося печатного барабана, при этом буквы, цифры и знаки препинания распределялись вокруг барабана в каждом столбце. 132 плоских печатных молотка с электромагнитным управлением составляли линию печати с десятью символами на дюйм. Когда желаемый символ достиг места печати, как указано метками времени на конце барабана, тиратрон сработал и подал питание на соленоид печатной колонки, продвигая его молоток к задней стороне печатной бумаги. Бумага ударялась о широкую красящую ленту и о барабан, печатая желаемый символ. Затем молот отскакивал от пружины, ожидая следующего срабатывания тиратрона, и процесс повторялся на следующей строке листа. Барабанные принтеры, если они не отрегулированы должным образом или из-за износа компонентов, неправильно регистрируют символ по вертикали.
Максимальная скорость перфорации карт составляла 150 карт в минуту. Выбор времени имел решающее значение для работы перфоратора, устройства считывания карт и принтера, поскольку все они были основаны на электромеханических принципах. Базовый механизм перфорации карт был изготовлен французской компанией Bull , владевшей патентами на машины для перфокарт с 80 столбцами. Машина выпускалась в двух версиях: P147 и P67, основным отличием которых была электромагнитная муфта или механическая «собачья» муфта с соленоидным управлением для запуска цикла штамповки. Поскольку многие шестерни и электрические контактные кулачки были прикреплены к главному валу с помощью конических штифтов, P 67 с его жесткой стопорной кулачковой муфтой приводил к потере синхронизации чаще, чем P 147. Большая часть времени аварийного технического обслуживания была потрачена на замену изношенных и поврежденных конических штифтов и переустановка машины. Перфоратор карт имел станцию предварительного считывания, станцию перфорации и станцию проверочного считывания. Машину могло быть довольно сложно обслуживать, и для устранения неполадок и обслуживания требовались большие навыки. Машинный цикл был странным образом разделен на 420 «точек» или «бычьих градусов».
В то время как перфоратор Bull использовался с UNIVAC Solid State 80 для 80 карточек столбцов, в UNIVAC Solid State 90 использовался произведенный Univac «Tower Punch» для 90 карточек столбцов. Tower Punch, работающий со скоростью 150 карт в минуту, использовал механическое распознавание булавок на станциях считывания до перфорации и на станциях считывания после перфорации, что давало возможность читать карту, вбивать дополнительную информацию в карту и проверять результаты считывания на станции после перфорации.