Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Магниттік деректерді сақтау құрылғысы
Magnetic data storage device
Драм-жад – 1932 жылы Австрияда Густав Таушек ойлап тапқан магниттік деректерді сақтау құрылғысы. 1950-ші және 1960-шы жылдары драмдар компьютерлік жад ретінде кеңінен қолданылды. Драм-компьютерлер немесе драм-машиналар деп аталатын көптеген алғашқы компьютерлер драм-жадты компьютердің негізгі жұмыс жады ретінде пайдаланды. Кейбір драмдар, мысалы, әртүрлі IBM драмдық сақтау дискілері сияқты, екінші реттік жад ретінде де қолданылды. Драмдар негізгі компьютерлік жад ретінде магниттік ядролық жадпен алмастырылды, ол өлшем, жылдамдық, құн, сенімділік және одан әрі жақсарту мүмкіндігі тұрғысынан жақсырақ тепе-теңдік ұсынды. Содан кейін драмдар екінші реттік жад үшін қатты дискілермен ауыстырылды, олар арзан болды және тығыз жадты ұсынды. Драмдардың өндірісі 1970-ші жылдары тоқтатылды.
Drum memory was a magnetic data storage device invented by Gustav Tauschek in 1932 in Austria. Drums were widely used in the 1950s and into the 1960s as computer memory. Many early computers, called drum computers or drum machines, used drum memory as the main working memory of the computer. Some drums were also used as secondary storage as for example various IBM drum storage drives. Drums were displaced as primary computer memory by magnetic core memory, which offered a better balance of size, speed, cost, reliability and potential for further improvements. Drums were then replaced by hard disk drives for secondary storage, which were both less expensive and offered denser storage. The manufacturing of drums ceased in the 1970s.
Техникалық жобалау
Барабанды жад немесе барабанды сақтау құрылымы үлкен металл цилиндрден тұрады, сыртқы беті ферромагниттік жазу материалымен жабылған. Оны қатты дискілік жетек (HDD) құрылғысының алға құралы деп санауға болады, бірақ жазық дискі емес, барабан (цилиндр) нысанында. Көптеген конструкцияларда барабанның бойымен бірнеше қатар тұрақты оқу-жазу бастары орналасқан, әр жолға біреуінен. Барабанның басқару құрылымы тек қана тиісті басты таңдап, барабан айналғанда деректер оның астына келгенін күтеді (айналу кешігуі). Барлық барабан құрылымдары әр жолға жеке бас орнатылған жобаланбаған. Мысалы, English Electric DEUCE барабаны мен UNIVAC FASTRAND барабанында бірнеше бас барабан бетінде қысқа қашықтыққа жылжыған, бұл қазіргі HDD-лерден өзгеше, әр дискі бетіне бір баспен жабдықталған. 1953 жылдың қараша айында Хаген эксперименталдық металл барабанда магниттік бас жабдықтарының "ауада серулі" тұруын жариялады. 1954 жылдың қаңтарында IBM компаниясының Баумейстері ұсынған АҚШ патенты "жылдам айналатын магниттік барабан үстінде магниттік басты теңдестіру үшін серіпті және ауамен сүйенетін табандық" құрылысын ашты. Қозғалмалы бас жабдықтары барабандар мен қатты дискілерде стандартқа айналды. Негізгі жад ретінде қолданылатын магниттік барабан құрылымдары сөзбен адрестелді. Екінші реттік сақтау ретінде қолданылатын барабан құрылымдары блок бойынша адрестелді. Құрылғыға байланысты бірнеше блок адрестеу тәсілдері мүмкін болды. Блоктар толық жолды алып, жол бойынша адрестелді. Жолдар белгілі бір ұзындықтағы секторларға бөлінді және жол мен секторлар бойынша адрестелді. Блоктар өзгермелі ұзындықта болып, жол мен жазба нөмірі арқылы адрестелді. Блоктар кілттің болуымен өзгермелі ұзындықта болып, кілт мазмұны бойынша іздеуге болатын. Кейбір құрылғылар логикалық цилиндрлерге бөлінді, ал жол бойынша адрестеу іс жүзінде логикалық цилиндр мен жол бойынша жүзеге асырылды. Бір жолға бір бас орнатылған барабанның өнімділігі бір жолға бір бас орнатылған дискінің өнімділігімен салыстыруға болады және негізінен айналу кешігуімен анықталады, ал қозғалмалы бас жабдықтары бар HDD-де өнімділік айналу кешігуіне қосымша, бас жабдығын қалаған жолға жылжыту уақытын (іздеу уақытын) қамтиды. Барабандар негізгі жұмыс жады ретінде қолданылған кезде бағдарламашылар көбінесе оптималды бағдарламалауды жасады – бағдарламашы немесе құрастырушы, мысалы, Символды оптималды құрастыру бағдарламасы (SOAP) – келесі нұсқаудың басы астына келгенге дейін қажетті уақытты қысқарту үшін барабанға кодты орналастырды. Олар бір нұсқауды жүктегеннен кейін компьютердің келесісін оқуға дайын болуына қанша уақыт кететінін өлшеді, содан кейін осы нұсқауды барабанға орналастырды, осылайша ол бас астына уақтылы келді. Осы уақытты өтемақылау әдісі, "өткізу коэффициенті" немесе "араласу" деп аталады, көп жылдар бойы сақтау жады басқару құрылымдарында қолданылды.
A drum memory or drum storage unit contained a large metal cylinder, coated on the outside surface with a ferromagnetic recording material. It could be considered the precursor to the hard disk drive (HDD), but in the form of a drum (cylinder) rather than a flat disk. In most designs, one or more rows of fixed read write heads ran along the long axis of the drum, one for each track. The drum's controller simply selected the proper head and waited for the data to appear under it as the drum turned (rotational latency). Not all drum units were designed with each track having its own head. Some, such as the English Electric DEUCE drum and the UNIVAC FASTRAND had multiple heads moving a short distance on the drum in contrast to modern HDDs, which have one head per platter surface. In November 1953 Hagen published a paper disclosing "air floating" of magnetic heads in an experimental sheet metal drum. A US patent filed in January 1954 by Baumeister of IBM disclosed a "spring loaded and air supported shoe for poising a magnetic head above a rapidly rotating magnetic drum." Flying heads became standard in drums and hard disk drives. Magnetic drum units used as primary memory were addressed by word. Drum units used as secondary storage were addressed by block. Several modes of block addressing were possible, depending on the device. Blocks took up an entire track and were addressed by track. Tracks were divided into fixed length sectors and addressing was by track and sectors. Blocks were variable length, and blocks were addressed by track and record number. Blocks were variable length with a key, and could be searched by key content. Some devices were divided into logical cylinders, and addressing by track was actually logical cylinder and track. The performance of a drum with one head per track is comparable to that of a disk with one head per track and is determined almost entirely by the rotational latency, whereas in an HDD with moving heads its performance includes a rotational latency delay plus the time to position the head over the desired track (seek time). In the era when drums were used as main working memory, programmers often did optimum programming—the programmer—or the assembler, e. g., Symbolic Optimal Assembly Program (SOAP)—positioned code on the drum in such a way as to reduce the amount of time needed for the next instruction to rotate into place under the head. They did this by timing how long it would take after loading an instruction for the computer to be ready to read the next one, then placing that instruction on the drum so that it would arrive under a head just in time. This method of timing compensation, called the "skip factor" or "interleaving", was used for many years in storage memory controllers.
Тарих
Таушектің алғашқы барабан жады (1932) шамамен 500 000 бит (62,5 килобайт) сыйымдылыққа ие болды. ЭКЗ жүргізген эксперименталды зерттеу аяқталып, 1947 жылғы 19 маусымда Әскери-теңіз күштеріне ұсынылды. Гарвард университеті, IBM және Манчестер университеті қатысты. ERA барабаны 1950 жылғы қазан айында АҚШ Әскери-теңіз күштеріне тапсырылған ATLAS I компьютерінің ішкі жады болды, кейіннен ERA 1101 және UNIVAC 1101 ретінде коммерциялық саудаға түсті. Бірігулер нәтижесінде ERA, UNIVAC компаниясының бөлімшесіне айналып, 1956 жылы UNIVAC File Computer жиынтығымен бірге 1100 сериялы барабанын жеткізді; әр барабан 180 000 6 биттік символ (135 килобайт) сақтады. Алғашқы жаппай өндірілген компьютер IBM 650 (1954) бастапқыда 2000 10 таңбалы сөзді, шамамен 17,5 килобайт барабан жадын қамтыды (кейіннен 4 модельде 4000 сөзге, шамамен 35 килобайтқа дейін екі есеге артты). BSD Unix және оның туысқандарында, виртуалды жадтың (свап) стандартты құрылғысының атауы, виртуалды жадтағы беттерді сақтау үшін барабанды екіншілік жад құрылғыларын пайдаланудан туындады. Магниттік барабан жад бірліктері Minuteman ICBM басқару орталықтарында 1960 жылдардың басынан бастап 1990 жылдардың ортасындағы REACT жаңартуларына дейін қолданылды.
Tauschek's original drum memory (1932) had a capacity of about 500,000 bits (62.5 kilobytes). An experimental ERA study was completed and reported to the Navy on June 19, 1947. Harvard University, IBM and the University of Manchester. An ERA drum was the internal memory for the ATLAS I computer delivered to the U. S. Navy in October 1950 and later sold commercially as the ERA 1101 and UNIVAC 1101. Through mergers, ERA became a division of UNIVAC shipping the Series 1100 drum as a part of the UNIVAC File Computer in 1956; each drum stored 180,000 6 bit characters (135 kilobytes). The first mass produced computer, the IBM 650 (1954), initially had up to 2,000 10 digit words, about 17.5 kilobytes, of drum memory (later doubled to 4,000 words, about 35 kilobytes, in the Model 4). In BSD Unix and its descendants, was the name of the default virtual memory (swap) device, deriving from the use of drum secondary storage devices as backup storage for pages in virtual memory. Magnetic drum memory units were used in the Minuteman ICBM launch control centers from the beginning in the early 1960s until the REACT upgrades in the mid 1990s.