Launch Vehicle Digital Computer (LVDC) nduweni peran penting ing program lunar Apollo, nyopir roket Saturnus 5. Kaya komputer ing wektu kasebut, data kasebut disimpen ing inti magnetik cilik. Ing artikel iki, Cloud4Y ngomong babagan modul memori LVDC saka deluxe Steve Jurvetson.
modul memori iki apik ing pertengahan 1960-an. Iki dibangun nggunakake komponen permukaan-mount, modul hibrida, lan sambungan fleksibel, nggawe urutan gedhene luwih cilik lan luwih entheng tinimbang memori komputer konvensional ing wektu kasebut. Nanging, modul memori diijini kanggo nyimpen mung 4096 tembung 26 bit.
Modul memori inti magnetik. Modul iki nyimpen 4K tembung saka 26 bit data lan 2 bit paritas. Kanthi papat modul memori menehi kapasitas total 16 tembung, bobote 384 kg lan ukuran 2,3 cm × 14 cm × 14 cm.
Kebangkrutan rembulan diwiwiti tanggal 25 Mei 1961, nalika Presiden Kennedy ngumumake yen Amerika bakal nyelehake wong ing rembulan sadurunge pungkasan dekade. Kanggo iki, roket Saturn 5 telung tahap digunakake, roket paling kuat sing digawe. Saturnus 5 dikontrol lan dikontrol dening komputer (kene babagan dheweke) tahap katelu saka kendaraan peluncuran, diwiwiti saka lepas landas menyang orbit Bumi, lan banjur menyang Bulan. (Pesawat ruang angkasa Apollo pisah saka roket Saturn V ing wektu iki, lan misi LVDC rampung.)
LVDC dipasang ing pigura dhasar. Konektor bunder katon ing ngarep komputer. Digunakake 8 konektor listrik lan loro konektor kanggo cooling Cairan
LVDC mung salah siji saka sawetara komputer ing Apollo. LVDC disambungake menyang sistem kontrol penerbangan, komputer analog 45 kg. Apollo Guidance Computer (AGC) onboard nuntun pesawat ruang angkasa menyang permukaan rembulan. Modul printah ngemot siji AGC nalika modul lunar ngemot AGC kapindho bebarengan karo sistem navigasi Abort, komputer darurat cadangan.
Ana sawetara komputer ing papan Apollo.
Unit Logic Devices (ULD)
LVDC digawe nggunakake teknologi hibrida menarik disebut ULD, piranti beban unit. Senajan padha katon kaya sirkuit terpadu, modul ULD ngemot sawetara komponen. Padha digunakake chip silikon prasaja, saben mung siji transistor utawa loro dioda. Susunan kasebut, bebarengan karo resistor cetak film tebal sing dicithak, dipasang ing wafer keramik kanggo ngleksanakake sirkuit kayata gerbang logika. Modul-modul kasebut minangka varian saka modul SLT () dirancang kanggo komputer seri IBM S/360 sing populer. IBM wiwit ngembangake modul SLT ing taun 1961, sadurunge sirkuit terpadu bisa komersial, lan ing taun 1966, IBM ngasilake luwih saka 100 yuta modul SLT saben taun.
Modul ULD luwih cilik tinimbang modul SLT, kaya sing katon ing foto ing ngisor iki, dadi luwih cocok kanggo komputer ruang kompak.Modul ULD nggunakake bantalan keramik tinimbang pin logam ing SLT, lan duwe kontak logam ing sisih ndhuwur. lumahing tinimbang pin. Klip ing papan nyekel modul ULD lan disambungake menyang pin kasebut.
Apa IBM nggunakake modul SLT tinimbang sirkuit terpadu? Alesan utama yaiku sirkuit terintegrasi isih isih cilik, wis diciptakake ing taun 1959. Ing taun 1963, modul SLT nduweni kaluwihan biaya lan kinerja tinimbang sirkuit terpadu. Nanging, modul SLT asring dianggep luwih murah tinimbang sirkuit terpadu. Salah siji saka kaluwihan saka modul SLT liwat sirkuit terpadu ana sing resistor ing SLTs padha luwih akurat saka sing ing sirkuit terpadu. Sajrone Pabrik, resistor film nglukis ing modul SLT kasebut kanthi teliti, sandblasted kanggo mbusak film resistive nganti padha ngrambah resistance dikarepake. modul SLT padha uga luwih murah tinimbang sirkuit terpadu iso dibandhingke ing taun 1960-an.
LVDC lan peralatan sing gegandhengan digunakake liwat 50 macem-macem jinis ULDs.
Modul SLT (kiwa) luwih gedhe tinimbang modul ULD (tengen). Ukuran ULD 7,6mm × 8mm
Foto ing ngisor iki nuduhake komponen internal modul ULD. Ing sisih kiwa piring keramik ana konduktor sing disambungake karo papat kristal silikon persegi cilik. Iku katon kaya papan sirkuit, nanging elinga yen luwih cilik tinimbang kuku. Persegi panjang ireng ing sisih tengen minangka resistor film kandel sing dicithak ing sisih ngisor piring.
ULD, tampilan ndhuwur lan ngisor. Kristal silikon lan resistor katon. Nalika modul SLT wis resistor ing lumahing ndhuwur, modul ULD wis resistor ing ngisor, kang tambah Kapadhetan uga biaya.
Foto ing ngisor iki nuduhake mati silikon saka modul ULD, sing ngetrapake rong dioda. Ukuran sing ora biasa cilik, kanggo mbandhingake, ana kristal gula ing cedhak. Kristal wis telung sambungan njaba liwat bal tembaga soldered kanggo telung bunderan. Rong bunderan ngisor (anoda saka rong dioda) didoped (wilayah sing luwih peteng), dene bunder sisih tengen ndhuwur minangka katoda sing disambungake menyang pangkalan.
Foto saka kristal silikon loro-dioda ing jejere kristal gula
Cara kerja memori inti magnetik
Memori inti magnetik minangka wangun utama panyimpenan data ing komputer wiwit taun 1950-an nganti diganti karo piranti panyimpenan solid state ing taun 1970-an. Memori digawe saka cincin ferrite cilik sing diarani inti. rings Ferrite diselehake ing matriks persegi dowo lan loro kanggo papat kabel liwati saben ring kanggo maca lan nulis informasi. Rings ngidini siji dicokot saka informasi kanggo disimpen. Inti iki magnetized nggunakake pulsa saiki liwat kabel liwat ring ferrite. Arah magnetisasi siji inti bisa diganti kanthi ngirim pulsa ing arah sing ngelawan.
Kanggo maca nilai inti, pulsa saiki sijine ring ing negara 0. Yen inti sadurunge wis ing negara 1, owah-owahan Magnetik kolom digawe voltase ing salah siji kabel mlaku liwat intine. Nanging yen inti wis ing negara 0, Magnetik kolom ora ngganti lan kabel pangertèn ora munggah ing voltase. Dadi nilai bit ing inti diwaca kanthi ngreset menyang nol lan mriksa voltase ing kabel sing diwaca. Fitur penting saka memori ing intine magnetik yaiku proses maca cincin ferrite ngrusak regane, mula inti kudu "ditulis maneh".
Ora trep nggunakake kabel sing kapisah kanggo ngganti magnetisasi saben inti, nanging ing taun 1950-an dikembangake memori ferrite sing makarya ing prinsip kebetulan arus. Sirkuit papat kabel-X, Y, Sense, Inhibit-wis dadi umum. Teknologi kasebut ngeksploitasi properti khusus inti sing diarani hysteresis: arus cilik ora mengaruhi memori ferit, nanging arus sing ana ing ndhuwur ambang bakal nggawe magnetisasi inti. Nalika energized karo setengah saiki dibutuhake ing siji baris X lan siji baris Y, mung inti kang loro garis nyabrang nampa cukup saiki kanggo remagnetize, nalika intine liyane tetep utuh.
Iki minangka memori IBM 360 Model 50. LVDC lan Model 50 nggunakake jinis inti sing padha, sing dikenal minangka 19-32 amarga diametere jero 19 mil (0.4826 mm) lan diameter njaba 32 mil (0,8 mm). ). Sampeyan bisa ndeleng ing foto iki ana telung kabel mlaku liwat saben inti, nanging LVDC digunakake papat kabel.
Foto ing ngisor iki nuduhake susunan memori LVDC persegi panjang. 8 Matriks iki nduweni 128 kabel X sing mlaku vertikal lan 64 kabel Y sing mlaku kanthi horisontal, kanthi inti ing saben persimpangan. A kabel diwaca siji mlaku liwat kabeh intine podo karo Y-kabel. Kawat tulis lan kawat inhibisi mbukak kabeh inti sing sejajar karo kabel X. Kabel nyabrang ing tengah matriks; iki nyuda gangguan sing disebabake amarga swara saka siji setengah mbatalake gangguan saka setengah liyane.
Siji matriks memori ferit LVDC ngemot 8192 bit. Sambungan karo matriks liyane ditindakake liwat pin ing njaba
Matriks ing ndhuwur nduweni 8192 unsur, saben nyimpen siji bit. Kanggo nyimpen tembung memori, sawetara matriks dhasar ditambahake bebarengan, siji kanggo saben bit ing tembung. Kabel X lan Y snaked liwat kabeh matriks utama. Saben matriks duwe garis maca sing kapisah lan baris nyandhet nulis sing kapisah. memori LVDC digunakake tumpukan 14 matriks basa (ngisor) nyimpen 13-dicokot "suku kata" bebarengan karo dicokot paritas.
Tumpukan LVDC kasusun saka 14 matriks utama
Nulis kanggo memori inti Magnetik mbutuhake kabel tambahan, supaya disebut-garis inhibisi. Saben matriks wis siji baris inhibisi mlaku liwat kabeh intine ing. Sajrone proses nulis, saiki liwat garis X lan Y, remagnetizing dering sing dipilih (siji saben bidang) kanggo negara 1, tetep kabeh 1 ing tembung. Kanggo nulis 0 ing posisi bit, baris iki energized karo setengah ngelawan saiki kanggo garis X. Akibaté, intine tetep ing 0. Mangkono, baris nyandhet ora ngidini inti kanggo loncat karo muter awak kanggo 1. Sembarang dikarepake. tembung bisa ditulis ing memori kanthi ngaktifake garis inhibisi sing cocog.
modul memori LVDC
Carane modul memori LVDC fisik dibangun? Ing tengah modul memori tumpukan saka 14 susunan memori ferromagnetic ditampilake sadurungé. Iki diubengi dening sawetara papan kanthi sirkuit kanggo nyopir kabel X lan Y lan garis nyandhet, garis maca bit, deteksi kesalahan, lan ngasilake sinyal jam sing dibutuhake.
Umumé, paling sirkuit-related memori ing logika komputer LVDC, ora ing modul memori dhewe. Ing tartamtu, logika komputer ngemot ndhaftar kanggo nyimpen alamat lan tembung data lan Ngonversi antarane serial lan podo. Uga ngemot sirkuit kanggo maca saka garis bit sing diwaca, mriksa kesalahan, lan jam.
modul memori nuduhake komponen tombol. MIB (Multilayer Interconnection Board) yaiku papan sirkuit cetak 12 lapis
Papan driver memori Y
Tembung ing memori inti dipilih kanthi ngliwati garis X lan Y liwat tumpukan papan utama. Ayo dadi miwiti dening njlèntrèhaké sirkuit Y-driver lan carane njedulake sinyal liwat salah siji saka 64 Y-garis. Tinimbang 64 sirkuit driver sing kapisah, modul kasebut nyuda jumlah sirkuit kanthi nggunakake 8 driver "dhuwur" lan 8 driver "kurang". Padha kabel ing konfigurasi "matriks", supaya saben kombinasi driver dhuwur lan kurang milih larik beda. Mangkono, 8 "dhuwur" lan 8 "kurang" pembalap milih salah siji saka 64 (8 × 8) Y-garis.
Papan driver Y (ngarep) drive Y pilih garis ing tumpukan saka Papan
Ing foto ing ngisor iki sampeyan bisa ndeleng sawetara modul ULD (putih) lan pasangan transistor (emas) sing nyopir garis pilih Y. Modul "EI" minangka jantung driver: nyedhiyakake pulsa voltase konstan (E). ) utawa ngliwati pulsa arus konstan (I) liwat garis pilihan. Garis pilih dikontrol kanthi ngaktifake modul EI ing mode voltase ing salah sawijining ujung garis lan modul EI ing mode saiki ing ujung liyane. Asil punika pulsa karo voltase bener lan saiki, cukup kanggo remagnetize inti. Butuh akeh momentum kanggo nguripake; pulsa voltase tetep ing 17 volt, lan kisaran saiki saka 180 mA kanggo 260 mA gumantung ing suhu.
Foto makro saka papan driver Y nuduhake enem modul ULD lan enem pasangan transistor. Saben modul ULD dilabeli karo nomer bagean IBM, jinis modul (umpamane, "EI"), lan kode sing ora dingerteni artine.
Papan kasebut uga dilengkapi modul monitor kesalahan (ED) sing ndeteksi nalika luwih saka siji baris pilih Y diaktifake ing wektu sing padha. Modul ED nggunakake solusi semi-analog sing prasaja: nyimpulake voltase input nggunakake jaringan resistor. Yen voltase asil ing ndhuwur batesan, tombol micu.
Ing ngisor papan driver ana array dioda sing ngemot 256 dioda lan 64 resistor. Matriks iki ngowahi 8 ndhuwur lan 8 pasangan sinyal ngisor saka Papan driver menyang 64 sambungan Y-line sing mbukak liwat tumpukan utama Papan. Kabel fleksibel ing sisih ndhuwur lan ngisor papan nyambungake papan menyang susunan dioda. Loro kabel fleksibel ing sisih kiwa (ora katon ing foto) lan loro busbar ing sisih tengen (siji katon) nyambungake matriks dioda menyang susunan inti. Kabel lentur sing katon ing sisih kiwa nyambungake papan Y menyang komputer liyane liwat papan I / O, nalika kabel lentur cilik ing sisih tengen ngisor nyambung menyang papan generator jam.
X Papan Driver Memori
Tata letak kanggo nyopir garis X padha karo rencana Y, kajaba ana 128 garis X lan 64 garis Y. Amarga ana kaping pindho minangka akeh kabel X, modul wis Papan driver X kapindho ing ngisor. Senajan Papan X lan Y duwe komponen padha, wiring beda.
Papan iki lan ing ngisor iki ngontrol X larik sing dipilih ing tumpukan papan inti
Foto ing ngisor iki nuduhake yen sawetara komponen rusak ing papan kasebut. Salah siji transistor dipindhah, modul ULD rusak setengah, lan liyane rusak. Kabel kasebut katon ing modul sing rusak, bebarengan karo salah sawijining kristal silikon cilik (tengen). Ing foto iki, sampeyan uga bisa ndeleng jejak trek konduktif vertikal lan horisontal ing papan sirkuit cetak 12-lapisan.
Close-up saka bagean rusak saka Papan
Ing ngisor papan driver X ana matriks dioda X sing ngemot 288 dioda lan 128 resistor. Susunan X-dioda nggunakake topologi sing beda karo papan dioda Y supaya ora tikel jumlah komponen. Kaya papan dioda Y, papan iki ngemot komponen sing dipasang vertikal ing antarane rong papan sirkuit sing dicithak. Cara iki diarani "cordwood" lan ngidini komponen dikemas kanthi rapet.
Foto makro saka susunan dioda X sing nuduhake dioda cordwood sing dipasang vertikal ing antarane 2 papan sirkuit sing dicithak. Papan driver X loro dumunung ing ndhuwur papan dioda, dipisahake saka busa poliuretan. Wigati dimangerteni manawa papan sirkuit sing dicithak cedhak banget.
Amplifier memori
Foto ing ngisor iki nuduhake papan amplifier maca. Nduwe 7 saluran kanggo maca 7 bit saka tumpukan memori; Papan podho rupo ing ngisor iki nangani 7 bit liyane kanggo total 14 bit. Tujuan penguat rasa yaiku kanggo ndeteksi sinyal cilik (20 millivolts) sing diasilake dening inti remagnetizable lan ngowahi dadi output 1-bit. Saben saluran kasusun saka amplifier diferensial lan buffer, ngiring dening trafo diferensial lan klem output. Ing sisih kiwa, kabel lentur 28-kabel nyambung menyang tumpukan memori, nuntun loro ujung kabel indera menyang sirkuit amplifier, diwiwiti karo modul MSA-1 (Memory Sense Amplifier). Komponen individu yaiku resistor (silinder coklat), kapasitor (abang), trafo (ireng), lan transistor (emas). Bit data metu saka papan penguat rasa liwat kabel fleksibel ing sisih tengen.
Papan amplifier maca ing ndhuwur modul memori. Papan iki nggedhekake sinyal saka kabel pangertèn kanggo nggawe bit output
Tulis Inhibit Line Driver
Pembalap nyegah digunakake kanggo nulis menyang memori lan dumunung ing sisih ngisor modul utama. Ana 14 garis nyandhet, siji kanggo saben matriks ing tumpukan. Kanggo nulis 0 dicokot, driver kunci cocog diaktifake lan saiki liwat baris nyandhet ngalangi inti saka ngoper kanggo 1. Saben baris mimpin dening ID-1 lan ID-2 modul (nulis inhibit line driver) lan pasangan. saka transistor. Precision 20,8 ohm resistor ing ndhuwur lan ngisor Papan ngatur saiki Watesan. Kabel fleksibel 14-kabel ing sisih tengen nyambungake driver menyang 14 kabel nyandhet ing tumpukan papan inti.
Papan inhibisi ing ngisor modul memori. Papan iki ngasilake 14 sinyal nyegah sing digunakake sajrone ngrekam
Memori driver jam
Pembalap jam minangka pasangan papan sing ngasilake sinyal jam kanggo modul memori. Sawise komputer wiwit operasi memori, macem-macem sinyal jam digunakake dening modul memori kui asynchronously dening driver jam modul kang. Papan jam drive dumunung ing ngisor modul, antarane tumpukan lan Papan nyandhet, supaya Boards hard kanggo ndeleng.
Papan driver jam ana ing ngisor tumpukan memori utama nanging ing ndhuwur papan kunci
Komponen papan biru ing foto ing ndhuwur minangka potentiometer multi-turn, bisa uga kanggo pangaturan wektu utawa voltase. Resistor lan kapasitor uga katon ing papan. Diagram nuduhake sawetara modul MCD (Memory Clock Driver), nanging ora ana modul sing katon ing papan kasebut. Iku angel kanggo ngomong yen iki amarga visibilitas winates, owah-owahan sirkuit, utawa ana Papan liyane karo modul iki.
Panel memori I/O
Papan modul memori pungkasan iku I / Papan O, kang distributes sinyal antarane Papan modul memori lan liyane saka komputer LVDC. Konektor 98-pin ijo ing sisih ngisor nyambung menyang chassis memori LVDC, menehi sinyal lan daya saka komputer. Umume konektor plastik rusak, mula kontak kasebut katon. Papan distribusi disambungake menyang konektor iki dening loro kabel fleksibel 49-pin ing ngisor (mung kabel ngarep katon). Kabel fleksibel liyane nyebarake sinyal menyang X Driver Board (kiwa), Y Driver Board (tengen), Sense Amplifier Board (ndhuwur), lan Inhibit Board (ngisor). 20 kapasitor ing Papan nyaring daya diwenehake kanggo modul memori.
Papan I / O antarane modul memori lan liyane saka komputer. Konektor ijo ing sisih ngisor nyambung menyang komputer lan sinyal kasebut dituntun liwat kabel datar menyang bagean liya saka modul memori.
kesimpulan
Modul memori LVDC utama nyedhiyakake panyimpenan sing kompak lan dipercaya. Nganti 8 modul memori bisa diselehake ing setengah ngisor komputer. Iki ngidini komputer kanggo nyimpen 32 Tembung 26-bit utawa 16 kiloword ing mode "duplex" sing bisa dipercaya banget.
Salah sawijining fitur menarik saka LVDC yaiku modul memori bisa dicerminake kanggo linuwih. Ing mode "duplex", saben tembung disimpen ing rong modul memori. Yen ana kesalahan ing siji modul, tembung sing bener bisa dipikolehi saka modul liyane. Nalika iki kasedhiya linuwih, Cut tilas memori ing setengah. Utawa, modul memori bisa digunakake ing mode "simplex", kanthi saben tembung disimpen sapisan.
LVDC nampung nganti wolung modul memori CPU
Modul memori inti Magnetik menehi perwakilan visual wektu nalika panyimpenan 8 KB mbutuhake modul 5-pound (2,3 kg). Nanging, memori iki sampurna kanggo wektu. Piranti kasebut ora bisa digunakake ing taun 1970-an kanthi munculé DRAM semikonduktor.
Isi RAM dilestarekake nalika daya dipateni, saengga modul kasebut isih nyimpen piranti lunak wiwit pungkasan komputer digunakake. Ya, ya, ing kana sampeyan bisa nemokake sing menarik sanajan pirang-pirang dekade mengko. Iku bakal menarik kanggo nyoba kanggo mbalekake data iki, nanging sirkuit rusak nggawe masalah, supaya isi bakal mbokmenawa ora bisa dijupuk saka modul memori kanggo dasawarsa liyane.
Apa maneh sing bisa diwaca ing blog?
→
→
→
→
→
Langganan kita -saluran, supaya ora kantun artikel sabanjuré! Kita nulis ora luwih saka kaping pindho saben minggu lan mung babagan bisnis. Kita uga ngelingake yen Cloud4Y bisa nyedhiyakake akses remot sing aman lan dipercaya menyang aplikasi bisnis lan informasi sing dibutuhake kanggo kesinambungan bisnis. Pakaryan adoh minangka penghalang tambahan kanggo panyebaran koronavirus. Rincian saka manajer kita.
Source: www.habr.com