Το Launch Vehicle Digital Computer (LVDC) έπαιξε βασικό ρόλο στο σεληνιακό πρόγραμμα Apollo, οδηγώντας τον πύραυλο Saturn 5. Όπως οι περισσότεροι υπολογιστές της εποχής, αποθήκευε δεδομένα σε μικροσκοπικούς μαγνητικούς πυρήνες. Σε αυτό το άρθρο, το Cloud4Y μιλά για τη μονάδα μνήμης LVDC από το πολυτελές Steve Jurvetson.
Αυτή η μονάδα μνήμης βελτιώθηκε στα μέσα της δεκαετίας του 1960. Κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας εξαρτήματα επιφανειακής τοποθέτησης, υβριδικές μονάδες και ευέλικτες συνδέσεις, καθιστώντας το κατά μια τάξη μεγέθους μικρότερο και ελαφρύτερο από τη συμβατική μνήμη υπολογιστών της εποχής. Ωστόσο, η μονάδα μνήμης επέτρεπε την αποθήκευση μόνο 4096 λέξεων των 26 bit.
Μονάδα μνήμης μαγνητικού πυρήνα. Αυτή η ενότητα αποθηκεύει λέξεις 4K με 26 bit δεδομένων και 2 bit ισοτιμίας. Με τέσσερις μονάδες μνήμης που έχουν συνολική χωρητικότητα 16 λέξεων, ζυγίζει 384 κιλά και διαστάσεις 2,3 cm × 14 cm × 14 cm.
Η προσγείωση στο φεγγάρι ξεκίνησε στις 25 Μαΐου 1961, όταν ο Πρόεδρος Κένεντι ανακοίνωσε ότι η Αμερική θα έβαζε έναν άνθρωπο στο φεγγάρι πριν από το τέλος της δεκαετίας. Για αυτό, χρησιμοποιήθηκε ένας πύραυλος Saturn 5 τριών σταδίων, ο πιο ισχυρός πύραυλος που δημιουργήθηκε ποτέ. Το Saturn 5 ελεγχόταν και ελεγχόταν από έναν υπολογιστή (εδώ σχετικά με αυτόν) το τρίτο στάδιο ενός οχήματος εκτόξευσης, που ξεκινά από την απογείωση στην τροχιά της Γης και στη συνέχεια στο δρόμο του προς τη Σελήνη. (Το διαστημόπλοιο Apollo αποχωριζόταν από τον πύραυλο Saturn V σε αυτό το σημείο και η αποστολή LVDC ολοκληρώθηκε.)
Το LVDC είναι εγκατεστημένο στο πλαίσιο βάσης. Οι κυκλικές υποδοχές είναι ορατές στο μπροστινό μέρος του υπολογιστή. Χρησιμοποιούνται 8 ηλεκτρικές υποδοχές και δύο βύσματα για υγρή ψύξη
Ο LVDC ήταν μόνο ένας από τους πολλούς υπολογιστές στο Apollo. Το LVDC συνδέθηκε με το σύστημα ελέγχου πτήσης, έναν αναλογικό υπολογιστή 45 κιλών. Ο ενσωματωμένος υπολογιστής καθοδήγησης Apollo (AGC) καθοδήγησε το διαστημόπλοιο στη σεληνιακή επιφάνεια. Η μονάδα εντολών περιείχε ένα AGC ενώ η σεληνιακή μονάδα περιείχε ένα δεύτερο AGC μαζί με το σύστημα πλοήγησης Abort, έναν εφεδρικό υπολογιστή έκτακτης ανάγκης.
Στο Apollo υπήρχαν αρκετοί υπολογιστές.
Συσκευές Λογικής Μονάδας (ULD)
Το LVDC δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας μια ενδιαφέρουσα υβριδική τεχνολογία που ονομάζεται ULD, συσκευή μονάδας φορτίου. Αν και έμοιαζαν με ολοκληρωμένα κυκλώματα, οι μονάδες ULD περιείχαν πολλά εξαρτήματα. Χρησιμοποίησαν απλά τσιπ πυριτίου, το καθένα με μόνο ένα τρανζίστορ ή δύο διόδους. Αυτές οι συστοιχίες, μαζί με τυπωμένες αντιστάσεις παχιάς μεμβράνης, τοποθετήθηκαν σε μια κεραμική γκοφρέτα για την υλοποίηση κυκλωμάτων όπως μια λογική πύλη. Αυτές οι μονάδες ήταν μια παραλλαγή των μονάδων SLT () έχει σχεδιαστεί για τους δημοφιλείς υπολογιστές της σειράς IBM S/360. Η IBM άρχισε να αναπτύσσει μονάδες SLT το 1961, πριν τα ολοκληρωμένα κυκλώματα ήταν εμπορικά βιώσιμα, και μέχρι το 1966, η IBM παρήγαγε πάνω από 100 εκατομμύρια μονάδες SLT ετησίως.
Οι μονάδες ULD ήταν σημαντικά μικρότερες από τις μονάδες SLT, όπως φαίνεται στην παρακάτω φωτογραφία, καθιστώντας τις πιο κατάλληλες για έναν συμπαγή διαστημικό υπολογιστή. Οι μονάδες ULD χρησιμοποιούσαν κεραμικά μαξιλαράκια αντί για μεταλλικές ακίδες στο SLT και είχαν μεταλλικές επαφές στο επάνω μέρος επιφάνεια αντί για καρφίτσες. Τα κλιπ στην πλακέτα συγκρατούσαν τη μονάδα ULD στη θέση της και συνδέονταν σε αυτές τις ακίδες.
Γιατί η IBM χρησιμοποίησε μονάδες SLT αντί για ολοκληρωμένα κυκλώματα; Ο κύριος λόγος ήταν ότι τα ολοκληρωμένα κυκλώματα ήταν ακόμη στα σπάργανα, αφού εφευρέθηκαν το 1959. Το 1963, οι μονάδες SLT είχαν πλεονεκτήματα κόστους και απόδοσης σε σχέση με τα ολοκληρωμένα κυκλώματα. Ωστόσο, οι μονάδες SLT συχνά θεωρούνταν κατώτερες από τα ολοκληρωμένα κυκλώματα. Ένα από τα πλεονεκτήματα των μονάδων SLT έναντι των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ήταν ότι οι αντιστάσεις στα SLT ήταν πολύ πιο ακριβείς από αυτές των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Κατά τη διάρκεια της κατασκευής, οι αντιστάσεις παχιάς μεμβράνης στις μονάδες SLT αμμοβολήθηκαν προσεκτικά για να αφαιρεθεί το ωμικό φιλμ μέχρι να επιτύχουν την επιθυμητή αντίσταση. Οι μονάδες SLT ήταν επίσης φθηνότερες από συγκρίσιμα ολοκληρωμένα κυκλώματα τη δεκαετία του 1960.
Το LVDC και ο σχετικός εξοπλισμός χρησιμοποιούσαν πάνω από 50 διαφορετικούς τύπους ULD.
Οι μονάδες SLT (αριστερά) είναι σημαντικά μεγαλύτερες από τις μονάδες ULD (δεξιά). Το μέγεθος ULD είναι 7,6mm×8mm
Η παρακάτω φωτογραφία δείχνει τα εσωτερικά στοιχεία της μονάδας ULD. Στην αριστερή πλευρά της κεραμικής πλάκας υπάρχουν αγωγοί που συνδέονται με τέσσερις μικροσκοπικούς τετράγωνους κρυστάλλους πυριτίου. Μοιάζει με πλακέτα κυκλώματος, αλλά να έχετε κατά νου ότι είναι πολύ μικρότερο από ένα νύχι. Τα μαύρα ορθογώνια στα δεξιά είναι αντιστάσεις παχιάς μεμβράνης τυπωμένες στην κάτω πλευρά της πλάκας.
ULD, πάνω και κάτω όψη. Οι κρύσταλλοι πυριτίου και οι αντιστάσεις είναι ορατές. Ενώ οι μονάδες SLT είχαν αντιστάσεις στην επάνω επιφάνεια, οι μονάδες ULD είχαν αντιστάσεις στο κάτω μέρος, γεγονός που αύξανε την πυκνότητα καθώς και το κόστος.
Η παρακάτω φωτογραφία δείχνει μια μήτρα πυριτίου από τη μονάδα ULD, η οποία υλοποίησε δύο διόδους. Τα μεγέθη είναι ασυνήθιστα μικρά, για σύγκριση, υπάρχουν κρύσταλλοι ζάχαρης κοντά. Ο κρύσταλλος είχε τρεις εξωτερικές συνδέσεις μέσω χάλκινων σφαιρών συγκολλημένων σε τρεις κύκλους. Οι δύο κάτω κύκλοι (οι άνοδοι των δύο διόδων) ήταν ντοπαρισμένοι (πιο σκοτεινές περιοχές), ενώ ο πάνω δεξιά κύκλος ήταν η κάθοδος που συνδέεται με τη βάση.
Φωτογραφία ενός κρυστάλλου πυριτίου δύο διόδων δίπλα σε κρυστάλλους ζάχαρης
Πώς λειτουργεί η μνήμη του μαγνητικού πυρήνα
Η μνήμη μαγνητικού πυρήνα ήταν η κύρια μορφή αποθήκευσης δεδομένων σε υπολογιστές από τη δεκαετία του 1950 έως ότου αντικαταστάθηκε από συσκευές αποθήκευσης στερεάς κατάστασης στη δεκαετία του 1970. Η μνήμη δημιουργήθηκε από μικροσκοπικούς δακτυλίους φερρίτη που ονομάζονται πυρήνες. Δακτύλιοι φερρίτη τοποθετήθηκαν σε μια ορθογώνια μήτρα και δύο έως τέσσερα σύρματα περνούσαν από κάθε δακτύλιο για να διαβάζουν και να γράφουν πληροφορίες. Οι δακτύλιοι επέτρεπαν την αποθήκευση ενός bit πληροφοριών. Ο πυρήνας μαγνητίστηκε χρησιμοποιώντας έναν παλμό ρεύματος μέσω των συρμάτων που περνούσαν μέσα από τον δακτύλιο φερρίτη. Η κατεύθυνση της μαγνήτισης ενός πυρήνα θα μπορούσε να αλλάξει στέλνοντας έναν παλμό προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Για να διαβάσετε την τιμή του πυρήνα, ένας παλμός ρεύματος έβαλε τον δακτύλιο στην κατάσταση 0. Εάν ο πυρήνας ήταν προηγουμένως στην κατάσταση 1, το μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο δημιούργησε μια τάση σε ένα από τα καλώδια που διέρχονται από τους πυρήνες. Αλλά αν ο πυρήνας ήταν ήδη στην κατάσταση 0, το μαγνητικό πεδίο δεν θα άλλαζε και το σύρμα αίσθησης δεν θα ανέβαινε σε τάση. Έτσι, η τιμή του bit στον πυρήνα διαβάστηκε μηδενίζοντας το και ελέγχοντας την τάση στο καλώδιο ανάγνωσης. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό της μνήμης στους μαγνητικούς πυρήνες ήταν ότι η διαδικασία ανάγνωσης ενός δακτυλίου φερρίτη κατέστρεψε την αξία του, επομένως ο πυρήνας έπρεπε να «ξαναγραφτεί».
Δεν ήταν βολικό να χρησιμοποιήσετε ένα ξεχωριστό καλώδιο για να αλλάξετε τη μαγνήτιση κάθε πυρήνα, αλλά στη δεκαετία του 1950 αναπτύχθηκε μια μνήμη φερρίτη που λειτουργούσε με βάση την αρχή της σύμπτωσης των ρευμάτων. Το κύκλωμα τεσσάρων συρμάτων —X, Y, Sense, Inhibit— έχει γίνει συνηθισμένο. Η τεχνολογία εκμεταλλεύτηκε μια ειδική ιδιότητα των πυρήνων που ονομάζεται υστέρηση: ένα μικρό ρεύμα δεν επηρεάζει τη μνήμη του φερρίτη, αλλά ένα ρεύμα πάνω από ένα όριο θα μαγνήτιζε τον πυρήνα. Όταν ενεργοποιείται με το μισό του απαιτούμενου ρεύματος σε μία γραμμή Χ και μία γραμμή Υ, μόνο ο πυρήνας στον οποίο διέσχιζαν και οι δύο γραμμές έλαβε αρκετό ρεύμα για να επαναμαγνητιστεί, ενώ οι άλλοι πυρήνες παρέμειναν άθικτοι.
Έτσι έμοιαζε η μνήμη του IBM 360 Model 50. Το LVDC και το Model 50 χρησιμοποιούσαν τον ίδιο τύπο πυρήνα, γνωστό ως 19-32 επειδή η εσωτερική τους διάμετρος ήταν 19 mils (0.4826 mm) και η εξωτερική τους διάμετρος ήταν 32 mils (0,8 mm). Μπορείτε να δείτε σε αυτή τη φωτογραφία ότι υπάρχουν τρία καλώδια που διατρέχουν κάθε πυρήνα, αλλά το LVDC χρησιμοποίησε τέσσερα καλώδια.
Η παρακάτω φωτογραφία δείχνει έναν ορθογώνιο πίνακα μνήμης LVDC. 8 Αυτός ο πίνακας έχει 128 σύρματα X που τρέχουν κατακόρυφα και 64 σύρματα Υ που τρέχουν οριζόντια, με έναν πυρήνα σε κάθε διασταύρωση. Ένα μόνο καλώδιο ανάγνωσης διατρέχει όλους τους πυρήνες παράλληλα με τα καλώδια Υ. Το καλώδιο εγγραφής και το καλώδιο αναστολής διατρέχουν όλους τους πυρήνες παράλληλα με τα καλώδια Χ. Τα καλώδια διασταυρώνονται στη μέση της μήτρας. Αυτό μειώνει τον προκαλούμενο θόρυβο επειδή ο θόρυβος από το ένα μισό ακυρώνει τον θόρυβο από το άλλο μισό.
Μία μήτρα μνήμης φερρίτη LVDC που περιέχει 8192 bit. Η σύνδεση με άλλες μήτρες πραγματοποιείται μέσω ακίδων στο εξωτερικό
Ο παραπάνω πίνακας είχε 8192 στοιχεία, το καθένα αποθήκευσε ένα bit. Για να αποθηκεύσετε μια λέξη μνήμης, προστέθηκαν αρκετοί βασικοί πίνακες, ένας για κάθε bit της λέξης. Τα καλώδια X και Y πέρασαν μέσα από όλες τις κύριες μήτρες. Κάθε πίνακας είχε μια ξεχωριστή γραμμή ανάγνωσης και μια ξεχωριστή γραμμή αναστολής εγγραφής. Η μνήμη LVDC χρησιμοποίησε μια στοίβα από 14 βασικούς πίνακες (κάτω) που αποθηκεύουν μια "συλλαβή" 13 bit μαζί με ένα bit ισοτιμίας.
Η στοίβα LVDC αποτελείται από 14 βασικούς πίνακες
Η εγγραφή στη μνήμη του μαγνητικού πυρήνα απαιτούσε πρόσθετα καλώδια, τις λεγόμενες γραμμές αναστολής. Κάθε μήτρα είχε μια γραμμή αναστολής που διέτρεχε όλους τους πυρήνες σε αυτήν. Κατά τη διαδικασία εγγραφής, το ρεύμα διέρχεται από τις γραμμές X και Y, επαναμαγνητίζοντας τους επιλεγμένους δακτυλίους (ένας ανά επίπεδο) στην κατάσταση 1, διατηρώντας και τα 1 στη λέξη. Για να γράψετε ένα 0 στη θέση bit, η γραμμή ενεργοποιήθηκε με το μισό ρεύμα αντίθετο από τη γραμμή Χ. Ως αποτέλεσμα, οι πυρήνες παρέμειναν στο 0. Έτσι, η γραμμή αναστολής δεν επέτρεψε στον πυρήνα να μετατραπεί στο 1. Οποιοδήποτε επιθυμητό λέξη θα μπορούσε να γραφτεί στη μνήμη ενεργοποιώντας τις αντίστοιχες γραμμές αναστολής.
Μονάδα μνήμης LVDC
Πώς κατασκευάζεται φυσικά μια μονάδα μνήμης LVDC; Στο κέντρο της μονάδας μνήμης υπάρχει μια στοίβα 14 σιδηρομαγνητικών συστοιχιών μνήμης που παρουσιάστηκαν νωρίτερα. Περιβάλλεται από πολλές πλακέτες με κυκλώματα για την κίνηση των καλωδίων X και Y και των γραμμών αναστολής, των γραμμών ανάγνωσης bit, της ανίχνευσης σφαλμάτων και της παραγωγής των απαραίτητων σημάτων ρολογιού.
Γενικά, το μεγαλύτερο μέρος των κυκλωμάτων που σχετίζονται με τη μνήμη βρίσκεται στη λογική του υπολογιστή LVDC, όχι στην ίδια τη μονάδα μνήμης. Συγκεκριμένα, η λογική του υπολογιστή περιέχει καταχωρητές για την αποθήκευση διευθύνσεων και λέξεων δεδομένων και τη μετατροπή μεταξύ σειριακής και παράλληλης. Περιέχει επίσης κύκλωμα για ανάγνωση από τις γραμμές μπιτ ανάγνωσης, έλεγχο σφαλμάτων και χρονισμό.
Μονάδα μνήμης που εμφανίζει βασικά στοιχεία. Το MIB (Multilayer Interconnection Board) είναι μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος 12 στρώσεων
Y κάρτα προγράμματος οδήγησης μνήμης
Μια λέξη στη μνήμη πυρήνα επιλέγεται περνώντας τις αντίστοιχες γραμμές X και Y μέσα από τη στοίβα του κύριου πίνακα. Ας ξεκινήσουμε περιγράφοντας το κύκλωμα του προγράμματος οδήγησης Y και πώς παράγει ένα σήμα μέσω μιας από τις 64 γραμμές Υ. Αντί για 64 ξεχωριστά κυκλώματα οδηγού, η μονάδα μειώνει τον αριθμό των κυκλωμάτων χρησιμοποιώντας 8 προγράμματα οδήγησης "υψηλού" και 8 "χαμηλά" προγράμματα οδήγησης. Είναι ενσύρματα σε μια διαμόρφωση "matrix", έτσι κάθε συνδυασμός προγραμμάτων οδήγησης υψηλής και χαμηλής ταχύτητας επιλέγει διαφορετικές σειρές. Έτσι, 8 "υψηλά" και 8 "χαμηλά" προγράμματα οδήγησης επιλέγουν μία από τις 64 (8 × 8) γραμμές Υ.
Η πλακέτα προγράμματος οδήγησης Y (μπροστά) οδηγεί τις γραμμές επιλογής Y στη στοίβα των πινάκων
Στην παρακάτω φωτογραφία μπορείτε να δείτε μερικές από τις μονάδες ULD (λευκό) και το ζεύγος των τρανζίστορ (χρυσό) που οδηγούν τις γραμμές επιλογής Υ. Η μονάδα "EI" είναι η καρδιά του προγράμματος οδήγησης: παρέχει σταθερό παλμό τάσης (Ε ) ή περνά έναν παλμό σταθερού ρεύματος (I) μέσω της γραμμής επιλογής. Η γραμμή επιλογής ελέγχεται ενεργοποιώντας τη μονάδα EI σε λειτουργία τάσης στο ένα άκρο της γραμμής και τη μονάδα EI σε λειτουργία ρεύματος στο άλλο άκρο. Το αποτέλεσμα είναι ένας παλμός με τη σωστή τάση και ρεύμα, επαρκής για να επαναμαγνητίσει τον πυρήνα. Χρειάζεται πολλή ορμή για να το αναποδογυρίσεις. ο παλμός τάσης είναι σταθερός στα 17 βολτ και το ρεύμα κυμαίνεται από 180 mA έως 260 mA ανάλογα με τη θερμοκρασία.
Φωτογραφία μακροεντολής της πλακέτας προγράμματος οδήγησης Y που δείχνει έξι μονάδες ULD και έξι ζεύγη τρανζίστορ. Κάθε μονάδα ULD φέρει ετικέτα με έναν αριθμό ανταλλακτικού IBM, έναν τύπο μονάδας (για παράδειγμα, "EI") και έναν κωδικό του οποίου η σημασία είναι άγνωστη
Η πλακέτα είναι επίσης εξοπλισμένη με μονάδες παρακολούθησης σφαλμάτων (ED) που ανιχνεύουν πότε ενεργοποιούνται ταυτόχρονα περισσότερες από μία γραμμές επιλογής Υ. Η μονάδα ED χρησιμοποιεί μια απλή ημιαναλογική λύση: αθροίζει τις τάσεις εισόδου χρησιμοποιώντας ένα δίκτυο αντιστάσεων. Εάν η προκύπτουσα τάση είναι πάνω από το κατώφλι, ενεργοποιείται το κλειδί.
Κάτω από την πλακέτα οδηγού υπάρχει μια διάταξη διόδων που περιέχει 256 διόδους και 64 αντιστάσεις. Αυτή η μήτρα μετατρέπει τα 8 επάνω και 8 κάτω ζεύγη σημάτων από την πλακέτα οδηγού σε 64 συνδέσεις γραμμής Υ που διατρέχουν την κύρια στοίβα των σανίδων. Εύκαμπτα καλώδια στο επάνω και στο κάτω μέρος της πλακέτας συνδέουν την πλακέτα με τη διάταξη διόδων. Δύο εύκαμπτα καλώδια στα αριστερά (δεν φαίνονται στη φωτογραφία) και δύο ζυγοί στα δεξιά (ένας ορατός) συνδέουν τη μήτρα της διόδου με τη σειρά των πυρήνων. Το ευέλικτο καλώδιο που φαίνεται στα αριστερά συνδέει την πλακέτα Y με τον υπόλοιπο υπολογιστή μέσω της πλακέτας I/O, ενώ το μικρό εύκαμπτο καλώδιο κάτω δεξιά συνδέεται με την πλακέτα της γεννήτριας ρολογιού.
X Memory Driver Board
Η διάταξη για την οδήγηση των γραμμών X είναι η ίδια με το σχήμα Y, με τη διαφορά ότι υπάρχουν 128 γραμμές X και 64 γραμμές Y. Επειδή υπάρχουν διπλάσια καλώδια X, η μονάδα έχει μια δεύτερη πλακέτα προγράμματος οδήγησης X από κάτω της. Αν και οι πλακέτες X και Y έχουν τα ίδια εξαρτήματα, η καλωδίωση είναι διαφορετική.
Αυτός ο πίνακας και αυτός κάτω από αυτόν ελέγχουν X επιλεγμένες σειρές σε μια στοίβα βασικών πινάκων
Η παρακάτω φωτογραφία δείχνει ότι ορισμένα εξαρτήματα υπέστησαν ζημιά στην πλακέτα. Ένα από τα τρανζίστορ έχει μετατοπιστεί, η μονάδα ULD έχει σπάσει στη μέση και η άλλη έχει κοπεί. Η καλωδίωση είναι ορατή στη σπασμένη μονάδα, μαζί με έναν από τους μικροσκοπικούς κρυστάλλους πυριτίου (δεξιά). Σε αυτή τη φωτογραφία, μπορείτε επίσης να δείτε τα ίχνη κάθετων και οριζόντιων αγώγιμων τροχιών σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος 12 στρώσεων.
Κοντινό πλάνο του κατεστραμμένου τμήματος του πίνακα
Κάτω από τις πλακέτες οδηγών X υπάρχει μια μήτρα διόδων Χ που περιέχει 288 διόδους και 128 αντιστάσεις. Ο πίνακας διόδων Χ χρησιμοποιεί διαφορετική τοπολογία από την πλακέτα διόδου Υ για να αποφύγει τον διπλασιασμό του αριθμού των στοιχείων. Όπως η πλακέτα Y-diode, αυτή η πλακέτα περιέχει εξαρτήματα τοποθετημένα κάθετα μεταξύ δύο πλακών τυπωμένου κυκλώματος. Αυτή η μέθοδος ονομάζεται "κορντόξυλο" και επιτρέπει στα εξαρτήματα να συσκευάζονται σφιχτά.
Μια μακρο φωτογραφία μιας διάταξης διόδων Χ που δείχνει κάθετα τοποθετημένες διόδους κορδόνι ανάμεσα σε 2 πλακέτες τυπωμένου κυκλώματος. Οι δύο πλακέτες οδηγού X βρίσκονται πάνω από την πλακέτα διόδου, χωρισμένες από αυτές με αφρό πολυουρεθάνης. Λάβετε υπόψη ότι οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων είναι πολύ κοντά η μία στην άλλη.
Ενισχυτές μνήμης
Η παρακάτω φωτογραφία δείχνει την πλακέτα του ενισχυτή ανάγνωσης. Διαθέτει 7 κανάλια για ανάγνωση 7 bit από τη στοίβα μνήμης. η ίδια πλακέτα παρακάτω χειρίζεται 7 επιπλέον bit για συνολικά 14 bit. Ο σκοπός του ενισχυτή αίσθησης είναι να ανιχνεύσει το μικρό σήμα (20 millivolt) που παράγεται από τον επαναμαγνητιζόμενο πυρήνα και να τον μετατρέψει σε έξοδο 1 bit. Κάθε κανάλι αποτελείται από έναν διαφορικό ενισχυτή και buffer, ακολουθούμενο από έναν διαφορικό μετασχηματιστή και έναν σφιγκτήρα εξόδου. Στα αριστερά, ένα εύκαμπτο καλώδιο 28 συρμάτων συνδέεται με τη στοίβα μνήμης, οδηγώντας τα δύο άκρα κάθε καλωδίου αίσθησης σε ένα κύκλωμα ενισχυτή, ξεκινώντας με τη μονάδα MSA-1 (Memory Sense Amplifier). Τα επιμέρους εξαρτήματα είναι αντιστάσεις (καφέ κύλινδροι), πυκνωτές (κόκκινο), μετασχηματιστές (μαύρο) και τρανζίστορ (χρυσό). Τα bit δεδομένων εξέρχονται από τις πλακέτες του ενισχυτή αίσθησης μέσω του εύκαμπτου καλωδίου στα δεξιά.
Πίνακας ενισχυτή ανάγνωσης στο επάνω μέρος της μονάδας μνήμης. Αυτή η πλακέτα ενισχύει τα σήματα από τα καλώδια αίσθησης για να δημιουργήσει bits εξόδου
Γράψτε το πρόγραμμα οδήγησης Inhibit Line
Τα προγράμματα οδήγησης Inhibit χρησιμοποιούνται για εγγραφή στη μνήμη και βρίσκονται στο κάτω μέρος της κύριας μονάδας. Υπάρχουν 14 γραμμές αναστολής, μία για κάθε μήτρα στη στοίβα. Για να γράψετε ένα bit 0, ενεργοποιείται το αντίστοιχο πρόγραμμα οδήγησης κλειδώματος και το ρεύμα μέσω της γραμμής αναστολής εμποδίζει τον πυρήνα να αλλάξει στο 1. Κάθε γραμμή οδηγείται από μια μονάδα ID-1 και ID-2 (πρόγραμμα οδήγησης γραμμής αναστολής εγγραφής) και ένα ζεύγος των τρανζίστορ. Αντιστάσεις ακριβείας 20,8 ohm στο επάνω και στο κάτω μέρος της πλακέτας ρυθμίζουν το ρεύμα μπλοκαρίσματος. Το εύκαμπτο καλώδιο 14 συρμάτων στα δεξιά συνδέει τους οδηγούς με τα 14 καλώδια αναστολής στη στοίβα των πλακών πυρήνα.
Πλακέτα αναστολής στο κάτω μέρος της μονάδας μνήμης. Αυτή η πλακέτα παράγει 14 σήματα αναστολής που χρησιμοποιούνται κατά την εγγραφή
Μνήμη προγράμματος οδήγησης ρολογιού
Το πρόγραμμα οδήγησης ρολογιού είναι ένα ζεύγος πλακών που παράγουν σήματα ρολογιού για τη μονάδα μνήμης. Μόλις ο υπολογιστής ξεκινήσει μια λειτουργία μνήμης, τα διάφορα σήματα ρολογιού που χρησιμοποιούνται από τη μονάδα μνήμης παράγονται ασύγχρονα από το πρόγραμμα οδήγησης ρολογιού της μονάδας. Οι πλακέτες κίνησης ρολογιού βρίσκονται στο κάτω μέρος της μονάδας, μεταξύ της στοίβας και της πλακέτας αναστολής, επομένως οι πλακέτες είναι δύσκολο να τις δείτε.
Οι πλακέτες προγράμματος οδήγησης ρολογιού βρίσκονται κάτω από την κύρια στοίβα μνήμης αλλά πάνω από την πλακέτα κλειδώματος
Τα εξαρτήματα της μπλε πλακέτας στην παραπάνω φωτογραφία είναι ποτενσιόμετρα πολλαπλών στροφών, πιθανώς για ρύθμιση χρονισμού ή τάσης. Οι αντιστάσεις και οι πυκνωτές είναι επίσης ορατές στις πλακέτες. Το διάγραμμα δείχνει πολλές μονάδες MCD (Memory Clock Driver), αλλά καμία μονάδα δεν είναι ορατή στις πλακέτες. Είναι δύσκολο να πούμε εάν αυτό οφείλεται σε περιορισμένη ορατότητα, αλλαγή κυκλώματος ή παρουσία άλλης πλακέτας με αυτές τις μονάδες.
Πίνακας I/O μνήμης
Η τελευταία πλακέτα μονάδας μνήμης είναι η πλακέτα I/O, η οποία διανέμει σήματα μεταξύ των πλακών της μονάδας μνήμης και του υπόλοιπου υπολογιστή LVDC. Η πράσινη υποδοχή 98 ακίδων στο κάτω μέρος συνδέεται με το πλαίσιο μνήμης LVDC, παρέχοντας σήματα και τροφοδοσία από τον υπολογιστή. Οι περισσότεροι πλαστικοί σύνδεσμοι είναι σπασμένοι, γι' αυτό και οι επαφές είναι ορατές. Ο πίνακας διανομής συνδέεται σε αυτόν τον σύνδεσμο με δύο εύκαμπτα καλώδια 49 ακίδων στο κάτω μέρος (μόνο το μπροστινό καλώδιο φαίνεται). Άλλα ευέλικτα καλώδια διανέμουν σήματα στο X Driver Board (αριστερά), Y Driver Board (δεξιά), Sense Amplifier Board (πάνω) και Inhibit Board (κάτω). 20 πυκνωτές στην πλακέτα φιλτράρουν την ισχύ που παρέχεται στη μονάδα μνήμης.
Η πλακέτα I/O ανάμεσα στη μονάδα μνήμης και τον υπόλοιπο υπολογιστή. Η πράσινη υποδοχή στο κάτω μέρος συνδέεται με τον υπολογιστή και αυτά τα σήματα δρομολογούνται μέσω επίπεδων καλωδίων σε άλλα μέρη της μονάδας μνήμης
Παραγωγή
Η κύρια μονάδα μνήμης LVDC παρείχε συμπαγή, αξιόπιστη αποθήκευση. Θα μπορούσαν να τοποθετηθούν έως και 8 μονάδες μνήμης στο κάτω μισό του υπολογιστή. Αυτό επέτρεψε στον υπολογιστή να αποθηκεύσει 32 Λέξεις 26 bit ή 16 kilowords σε περιττή, εξαιρετικά αξιόπιστη λειτουργία "duplex".
Ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό του LVDC ήταν ότι οι μονάδες μνήμης μπορούσαν να αντικατοπτρίζονται για αξιοπιστία. Στη λειτουργία "duplex", κάθε λέξη αποθηκεύτηκε σε δύο μονάδες μνήμης. Εάν προέκυψε σφάλμα σε μια ενότητα, η σωστή λέξη θα μπορούσε να ληφθεί από μια άλλη ενότητα. Αν και αυτό παρείχε αξιοπιστία, μείωσε το αποτύπωμα της μνήμης στο μισό. Εναλλακτικά, οι μονάδες μνήμης μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε λειτουργία "simplex", με κάθε λέξη να αποθηκεύεται μία φορά.
Το LVDC φιλοξενούσε έως και οκτώ μονάδες μνήμης CPU
Η μονάδα μνήμης μαγνητικού πυρήνα παρέχει μια οπτική αναπαράσταση του χρόνου που η αποθήκευση 8 KB απαιτούσε μια μονάδα 5 λιβρών (2,3 kg). Ωστόσο, αυτή η ανάμνηση ήταν πολύ τέλεια για την εποχή της. Τέτοιες συσκευές έπεσαν σε αχρηστία τη δεκαετία του 1970 με την εμφάνιση των DRAM ημιαγωγών.
Τα περιεχόμενα της μνήμης RAM διατηρούνται όταν η τροφοδοσία είναι απενεργοποιημένη, επομένως είναι πιθανό η μονάδα να εξακολουθεί να αποθηκεύει λογισμικό από την τελευταία φορά που χρησιμοποιήθηκε ο υπολογιστής. Ναι, ναι, εκεί μπορείς να βρεις κάτι ενδιαφέρον ακόμα και δεκαετίες αργότερα. Θα ήταν ενδιαφέρον να προσπαθήσουμε να ανακτήσουμε αυτά τα δεδομένα, αλλά το κατεστραμμένο κύκλωμα δημιουργεί πρόβλημα, επομένως πιθανότατα δεν θα είναι δυνατή η ανάκτηση του περιεχομένου από τη μονάδα μνήμης για άλλη μια δεκαετία.
Τι άλλο μπορείτε να διαβάσετε στο blog;
→
→
→
→
→
Εγγραφείτε στο -κανάλι, για να μην χάσετε το επόμενο άρθρο! Γράφουμε όχι περισσότερο από δύο φορές την εβδομάδα και μόνο για επαγγελματικούς λόγους. Σας υπενθυμίζουμε επίσης ότι το Cloud4Y μπορεί να παρέχει ασφαλή και αξιόπιστη απομακρυσμένη πρόσβαση σε επιχειρηματικές εφαρμογές και πληροφορίες απαραίτητες για τη συνέχεια της επιχείρησης. Η εξ αποστάσεως εργασία είναι ένα επιπλέον εμπόδιο στην εξάπλωση του κορωνοϊού. Οι λεπτομέρειες προέρχονται από τους διευθυντές μας.
Πηγή: www.habr.com