Введение
Магнитная барабанная система FASTRAND была системой хранения данных на магнитных барабанах, разработанная компанией Sperry Rand Corporation (позже Sperry Univac) для компьютеров серий UNIVAC 1100 и 418/490/494. Подсистема FASTRAND состояла из одного или двух блоков управления и до восьми устройств FASTRAND. Подсистема FASTRAND с двойным доступом включала два полных блока управления и обеспечивала параллельные каналы передачи данных, позволявшие одновременно выполнять операции с любыми двумя устройствами FASTRAND в подсистеме. Каждый блок управления подключался к одному (опционально к двум) параллельным каналам ввода/вывода серий 1100 (36 бит) или 490 (30 бит). Головка с голосовой катушкой перемещала штангу, содержащую несколько головок записи для одной дорожки, поэтому эти барабаны работали аналогично дисковым накопителям с подвижными головками и несколькими дисками. Головки "летали" на саморегулирующихся гидродинамических воздушных подшипниках. Барабаны имели гальванизированную магнитную поверхность записи. Опциональная функция Fastband включала 24 дополнительных дорожки с фиксированными головками чтения/записи. Эта функция обеспечивала быстрый доступ (среднее время доступа 35 мс) и функцию блокировки записи. Устройства FASTRAND были очень тяжелыми (5000 фунтов) и большими, примерно 8 футов в длину. Из-за своего веса устройства FASTRAND обычно не устанавливались на фальшпол и требовали специального такелажа и креплений для перемещения и/или установки. Имелись сообщения о случаях выхода из строя подшипников барабана, которые приводили к разрушению машины и падению тяжелого барабана сквозь стены. На момент их появления объем хранимых данных превосходил возможности любого другого диска или барабана для массового хранения с произвольным доступом. Существовали три модели накопителей FASTRAND: FASTRAND I имел один барабан. Большая масса вращающегося барабана вызывала гироскопическую прецессию устройства, из-за чего оно имело тенденцию вращаться на полу компьютерной комнаты по мере вращения Земли. Было поставлено очень мало таких устройств. FASTRAND II (большинство выпущенных устройств) имел два встречно вращающихся барабана для устранения гироскопического эффекта. Одна штанга с головками располагалась между барабанами. FASTRAND III, представленный в 1970 году, был физически идентичен FASTRAND II, но увеличил плотность записи на 50%.
FASTRAND was a magnetic drum mass storage system built by Sperry Rand Corporation (later Sperry Univac) for their UNIVAC 1100 series and 418/490/494 series computers. A FASTRAND subsystem consisted of one or two Control Units and up to eight FASTRAND units. A dual access FASTRAND subsystem included two complete control units, and provided parallel data paths that allowed simultaneous operations on any two FASTRAND units in the subsystem. Each control unit interfaced to one (optionally two) 1100 Series (36 bit), or 490 Series (30 bit), parallel I/O channels. A voice coil actuator moved a bar containing multiple single track recording heads, so these drums operated much like moving head disk drives with multiple disks. The heads "flew" on self acting hydrodynamic air bearings. The drums had a plated magnetic recording surface. An optional feature called Fastband included 24 additional tracks with fixed read/write heads. This feature provided rapid access (35 ms. average access time), and a write lockout feature. The Fastrands were very heavy (5,000 pounds) and large, approximately 8' long. Due to their weight, FASTRAND units were usually not installed on "false floor", and required special rigging and mounts to move and/or install. There were reported cases of drum bearing failures that caused the machine to tear itself apart and send the heavy drum crashing through walls. At the time of their introduction the storage capacity exceeded any other random access mass storage disk or drum. There were three models of FASTRAND drives:
FASTRAND I had a single drum. The large mass of the rotating drum caused gyroscopic precession of the unit, making it tend to spin on the computer room floor as the Earth rotated under it. Very few of these devices were delivered. FASTRAND II (the majority of units produced) had two counter rotating drums to eliminate the gyroscopic effect. One actuator bar with heads was located between the drums. FASTRAND III, introduced in 1970, was physically identical to the FASTRAND II, but increased the recording density by 50%.
Распределение хранилищ
Несмотря на название, FASTRAND работал медленно. Время позиционирования головки было значительным, поэтому программное обеспечение выделяло память по трекам (1792 слова, 10 752 символа или 8064 восьмибитных байта) или "позициям" – группам из 64 треков (114 688 слов, 688 128 символов или 510 096 восьмибитных байт), которые одновременно находились под головками. Этот метод распределения памяти оставался в машинах серии 1100 даже после того, как барабаны были заменены дисками. Треки памяти располагались шахматным порядком, что позволяло, при точном вычислении времени обработки программы, создавать программное обеспечение с временем обработки на единицу блоков Fastrand, обеспечивающим работу программы в синхронизме со скоростью передачи данных с барабана. Более того, время перемещения головки между треками предоставляло дополнительную возможность координации скорости обработки, позволяя скорости вычислений соответствовать скорости передачи данных для больших (для того времени) наборов данных, не теряя синхронизма с операциями массового хранения.