The Launch Vehicle Digital Computer (LVDC) maénkeun peran konci dina program lunar Apollo, nyetir rokét Saturnus 5. Kawas kalolobaan komputer waktu éta, éta nyimpen data dina cores magnét leutik. Dina artikel ieu, Cloud4Y ceramah ngeunaan modul memori LVDC ti DELUXE nu Steve Jurvetson.
modul memori ieu ningkat dina pertengahan 1960-an. Éta diwangun nganggo komponén permukaan-gunung, modul hibrida, sareng sambungan anu fleksibel, janten urutan gedéna langkung alit sareng langkung hampang tibatan mémori komputer konvensional dina waktos éta. Sanajan kitu, modul memori diwenangkeun pikeun nyimpen wungkul 4096 kecap tina 26 bit.
modul memori inti magnét. Modul ieu nyimpen 4K kecap tina 26 bit data sareng 2 bit paritas. Kalayan opat modul mémori masihan kapasitas total 16 kecap, beuratna 384 kg sareng ukuran 2,3 cm × 14 cm × 14 cm.
Pendaratan bulan dimimitian dina 25 Méi 1961, nalika Présidén Kennedy ngumumkeun yén Amérika bakal nempatkeun hiji lalaki dina bulan saméméh ahir dékade. Jang ngalampahkeun ieu, rokét tilu-tahap Saturnus 5 dipaké, rokét pangkuatna kungsi dijieun. Saturnus 5 dikawasa sareng dikawasa ku komputer (di dieu ngeunaan anjeunna) tahap katilu wahana peluncuran, mimitian ti takeoff kana orbit Bumi, lajeng dina jalan na ka Bulan. (Pesawat ruang angkasa Apollo misahkeun tina rokét Saturnus V dina waktos ieu, sareng misi LVDC parantos réngsé.)
LVDC dipasang dina pigura dasar. Konektor sirkular katingali dina hareupeun komputer. Dipaké 8 panyambungna listrik sarta dua panyambungna pikeun cooling cair
LVDC ngan ukur salah sahiji tina sababaraha komputer dina Apollo. LVDC disambungkeun ka sistem kontrol hiber, 45 kg komputer analog. The onboard Apollo Guidance Computer (AGC) dipandu pesawat ruang angkasa ka beungeut lunar. Modul paréntah ngandung hiji AGC sedengkeun modul lunar ngandung AGC kadua sareng sistem navigasi Abort, komputer darurat cadangan.
Aya sababaraha komputer dina dewan Apollo.
Alat Logika Unit (ULD)
LVDC dijieun maké téhnologi hibrid metot disebut ULD, Unit beban alat. Sanajan aranjeunna kasampak kawas sirkuit terpadu, modul ULD ngandung sababaraha komponén. Aranjeunna nganggo chip silikon basajan, masing-masing nganggo ngan hiji transistor atanapi dua dioda. Asép Sunandar Sunarya ieu, sareng résistor anu dicitak pilem kandel anu dicitak, dipasang dina wafer keramik pikeun ngalaksanakeun sirkuit sapertos gerbang logika. Modul ieu mangrupikeun varian tina modul SLT () dirancang pikeun komputer runtuyan IBM S/360 populér. IBM mimiti ngembangkeun modul SLT dina 1961, saméméh sirkuit terpadu éta komersil giat, sarta ku 1966, IBM ieu ngahasilkeun leuwih 100 juta modul SLT sataun.
modul ULD éta nyata leuwih leutik batan modul SLT, sakumaha katingal dina poto di handap, sahingga leuwih cocog pikeun komputer spasi kompak.Modul ULD dipaké hampang keramik tinimbang pin logam dina SLT, sarta miboga kontak logam di luhur. permukaan tinimbang pin. Klip dina dewan ngayakeun modul ULD di tempat sarta disambungkeun ka pin ieu.
Naha IBM ngagunakeun modul SLT tinimbang sirkuit terpadu? Alesan utama nyaéta yén sirkuit terpadu masih di orok, parantos diciptakeun dina 1959. Dina 1963, modul SLT miboga kaunggulan ongkos jeung kinerja leuwih sirkuit terpadu. Sanajan kitu, modul SLT mindeng ditempo salaku inferior mun sirkuit terpadu. Salah sahiji kaunggulan modul SLT leuwih sirkuit terpadu nya éta résistor dina SLTs éta leuwih akurat ti nu di sirkuit terpadu. Salila pabrik, résistor pilem kandel dina modul SLT sacara saksama sandblasted pikeun ngaleungitkeun pilem résistif dugi ka ngahontal résistansi anu dipikahoyong. modul SLT éta ogé langkung mirah ti comparable sirkuit terpadu dina 1960s.
LVDC sareng alat anu aya hubunganana dianggo langkung ti 50 jinis ULD.
modul SLT (kénca) nyata leuwih badag batan modul ULD (katuhu). Ukuran ULD nyaéta 7,6mm × 8mm
Poto di handap nembongkeun komponén internal modul ULD. Di sisi kénca piring keramik aya konduktor disambungkeun ka opat kristal silikon pasagi leutik. Sigana mah papan sirkuit, tapi émut yén éta langkung alit tibatan kuku. Sagi opat hideung di sisi katuhu nyaéta résistor pilem kandel anu dicitak dina handapeun piring.
ULD, luhur jeung handap view. Kristal silikon sareng résistor katingali. Nalika modul SLT ngagaduhan résistor dina permukaan luhur, modul ULD ngagaduhan résistor di handap, anu ningkatkeun dénsitas ogé biaya.
Poto di handap nembongkeun silikon paeh tina modul ULD, nu dilaksanakeun dua diodes. Ukuran anu luar biasa leutik, pikeun babandingan, aya kristal gula caket dieu. kristal miboga tilu sambungan éksternal ngaliwatan bal tambaga soldered ka tilu bunderan. Dua bunderan handap (anoda tina dua dioda) anu doped (daerah poék), sedengkeun bunderan katuhu luhur éta katoda disambungkeun ka dasarna.
Poto kristal silikon dua-dioda gigireun kristal gula
Kumaha mémori inti magnét jalan
Mémori inti magnét mangrupikeun bentuk utama panyimpen data dina komputer ti taun 1950-an dugi ka diganti ku alat panyimpen kaayaan padet dina taun 1970-an. Mémori dijieun tina cingcin ferrite leutik disebut cores. Cincin Ferrite disimpen dina matriks rectangular sareng dua dugi ka opat kawat ngaliwat unggal cingcin pikeun maca sareng nyerat inpormasi. The cingcin diwenangkeun hiji bit informasi pikeun disimpen. Inti ieu magnetized maké pulsa ayeuna ngaliwatan kawat ngaliwatan ring ferrite. Arah magnetisasi hiji inti bisa dirobah ku ngirim pulsa dina arah nu lalawanan.
Pikeun maca nilai inti, a pulsa ayeuna nempatkeun cingcin dina kaayaan 0. Lamun inti kungsi saméméhna dina kaayaan 1, ngarobah médan magnét dijieun tegangan dina salah sahiji kawat ngajalankeun ngaliwatan cores. Tapi lamun inti éta geus dina kaayaan 0, médan magnét moal robah sarta kawat rasa moal naek tegangan. Janten nilai bit dina inti dibaca ku ngareset kana nol sareng mariksa tegangan dina kawat anu dibaca. Hiji fitur penting memori dina cores magnét éta yén prosés maca cingcin ferrite ancur nilaina, jadi inti kudu "ditulis ulang".
Éta henteu pikaresepeun pikeun nganggo kawat anu misah pikeun ngarobih magnetisasi unggal inti, tapi dina taun 1950-an, mémori ferrite dikembangkeun anu dianggo dina prinsip kabeneran arus. Sirkuit opat-kawat-X, Y, Sense, Inhibit-geus biasa. Téknologi dieksploitasi sipat husus tina inti disebut hysteresis: arus leutik teu mangaruhan mémori ferrite, tapi arus luhur bangbarung bakal magnetize inti. Nalika energized kalawan satengah arus diperlukeun dina hiji garis X sarta hiji garis Y, ngan inti nu duanana garis meuntas narima cukup ayeuna keur remagnetize, sedengkeun cores séjén tetep gembleng.
Ieu naon kasampak kawas memori IBM 360 Modél 50. LVDC na Modél 50 dipaké tipe sarua inti, katelah 19-32 sabab diaméterna jero maranéhanana éta 19 mils (0.4826 mm) jeung diaméter luar maranéhanana éta 32 mils (0,8 mm). ). Anjeun tiasa ningali dina poto ieu aya tilu kawat ngajalankeun ngaliwatan unggal inti, tapi LVDC dipaké opat kawat.
Poto di handap nembongkeun hiji susunan mémori LVDC rectangular. 8 Matrix ieu boga 128 X-kawat ngajalankeun vertikal sarta 64 Y-kawat ngajalankeun horisontal, kalawan inti dina unggal simpang. Hiji kawat baca tunggal ngalir ngaliwatan sakabéh cores sajajar jeung Y-kawat. Kawat tulis sareng kawat ngahambat ngajalankeun sadaya inti sajajar sareng kabel X. Kawat meuntas di tengah matrix; ieu ngurangan noise ngainduksi sabab noise ti hiji satengah cancels kaluar noise ti satengah séjén.
Hiji matriks mémori ferrite LVDC ngandung 8192 bit. Sambungan sareng matriks anu sanés dilakukeun ngaliwatan pin di luar
Matrix di luhur miboga 8192 elemen, unggal nyimpen hiji bit. Pikeun nyimpen hiji kecap memori, sababaraha matrices dasar ditambahkeun babarengan, hiji keur unggal bit dina kecap. Kawat X jeung Y snaked ngaliwatan sakabéh matrices utama. Unggal matriks ngagaduhan garis baca anu misah sareng garis ngahambat nyerat anu misah. memori LVDC dipaké tumpukan 14 matrices dasar (di handap) nyimpen hiji 13-bit "suku kata" sapanjang kalawan bit parity.
Tumpukan LVDC diwangun ku 14 matriks utama
Nulis ka memori inti magnét diperlukeun kawat tambahan, nu disebut garis inhibisi. Unggal matriks miboga hiji garis inhibisi ngajalankeun ngaliwatan sakabéh cores di jerona. Salila prosés nulis, ayeuna ngaliwatan garis X jeung Y, remagnetizing cingcin nu dipilih (hiji per pesawat) kana kaayaan 1, ngajaga sakabéh 1s dina kecap. Pikeun nulis 0 dina posisi bit, garis ieu energized kalawan satengah arus sabalikna ka garis X. Hasilna, cores tetep dina 0. Ku kituna, garis ngahambat teu ngidinan inti pikeun flip ka 1. Sakur nu dipikahoyong. kecap bisa ditulis dina mémori ku cara ngaktipkeun garis ngahambat pakait.
modul memori LVDC
Kumaha ieu modul memori LVDC fisik diwangun? Di tengah modul memori nyaéta tumpukan 14 susunan memori ferromagnetic ditémbongkeun saméméhna. Dikurilingan ku sababaraha papan sareng sirkuit pikeun ngajalankeun kabel X sareng Y sareng garis ngahambat, garis baca bit, deteksi kasalahan, sareng ngahasilkeun sinyal jam anu diperyogikeun.
Sacara umum, lolobana circuitry nu patali memori aya dina logika komputer LVDC, teu dina modul memori sorangan. Hususna, logika komputer ngandung registers pikeun nyimpen alamat jeung kecap data sarta ngarobah antara serial na paralel. Éta ogé ngandung sirkuit pikeun maca tina garis bit anu dibaca, mariksa kasalahan, sareng jam.
modul memori némbongkeun komponén konci. MIB (Multilayer Interconnection Board) nyaéta papan sirkuit cetak 12 lapis
Y dewan supir memori
Hiji kecap dina mémori inti dipilih ku ngalirkeun garis X jeung Y masing-masing ngaliwatan tumpukan dewan utama. Hayu urang mimitian ku ngajéntrékeun sirkuit Y-supir na kumaha eta dibangkitkeun sinyal ngaliwatan salah sahiji 64 Y-garis. Gantina 64 sirkuit supir misah, modul nu ngurangan jumlah sirkuit ku ngagunakeun 8 "luhur" drivers jeung 8 "low" drivers. Éta téh kabel dina konfigurasi "matrix", jadi unggal kombinasi drivers tinggi na low milih baris béda. Ku kituna, 8 "tinggi" jeung 8 "rendah" supir milih salah sahiji 64 (8 × 8) Y-garis.
Y dewan supir (hareup) drive Y pilih garis dina tumpukan papan
Dina poto di handap anjeun tiasa ningali sababaraha modul ULD (bodas) sareng pasangan transistor (emas) anu ngajalankeun jalur pilih Y. Modul "EI" mangrupikeun jantung supir: éta nyayogikeun pulsa tegangan konstan (E). ) atawa ngalirkeun pulsa arus konstan (I) ngaliwatan garis pilihan. Jalur pilih dikawasa ku ngaktipkeun modul EI dina mode tegangan dina hiji tungtung jalur jeung modul EI dina modeu ayeuna di tungtung séjén. Hasilna nyaéta pulsa kalayan tegangan sareng arus anu leres, cekap pikeun nga-remagnetize inti. Butuh loba moméntum pikeun ngahurungkeun deui leuwih; pulsa tegangan dibereskeun dina 17 volt, sarta rentang ayeuna ti 180 mA mun 260 mA gumantung kana hawa.
Poto makro tina dewan supir Y némbongkeun genep modul ULD jeung genep pasang transistor. Unggal modul ULD dilabélan ku nomer bagian IBM, jinis modul (contona, "EI"), sareng kode anu henteu dipikanyaho.
Dewan ieu ogé dilengkepan monitor kasalahan (ED) modul nu ngadeteksi lamun leuwih ti hiji garis Y pilih diaktipkeun dina waktos anu sareng. Modul ED ngagunakeun solusi semi-analog basajan: eta sums tegangan input ngagunakeun jaringan tina resistors. Lamun tegangan hasilna nyaeta luhur bangbarung, konci ieu dipicu.
Di handapeun dewan supir aya susunan dioda anu ngandung 256 dioda sareng 64 résistor. Matrix ieu ngarobah 8 luhur jeung 8 pasangan handap sinyal ti dewan supir kana 64 sambungan Y-garis nu ngajalankeun ngaliwatan tumpukan utama papan. Kabel fléksibel dina luhureun jeung handap dewan nyambungkeun dewan ka Asép Sunandar Sunarya dioda. Dua kabel fleksibel di kénca (teu katingali dina poto) sareng dua busbar di beulah katuhu (hiji katingali) nyambungkeun matriks dioda kana susunan inti. Kabel flex ditingali dina kénca nyambungkeun Y-dewan ka sesa komputer via I / dewan O, sedengkeun kabel flex leutik dina katuhu handap nyambung ka dewan jam generator.
X Mémori Supir Board
Tata perenah pikeun nyetir garis X sarua jeung skéma Y, iwal aya 128 garis X jeung 64 garis Y. Kusabab aya dua kali saloba kawat X, modul ngabogaan dewan supir X kadua underneath eta. Sanajan papan X jeung Y boga komponén anu sarua, wiring nu béda.
Ieu dewan jeung hiji handap eta ngadalikeun X baris dipilih dina tumpukan papan inti
Poto di handap nembongkeun yen sababaraha komponén ruksak dina dewan. Salah sahiji transistor lunta, modul ULD pegat dina satengah, sarta séjén pegat off. Kabelna katingali dina modul rusak, sareng salah sahiji kristal silikon leutik (katuhu). Dina poto ieu, anjeun ogé tiasa ningali jejak jalur conductive vertikal sareng horizontal dina papan sirkuit anu dicitak 12 lapis.
Tutup-up tina bagian ruksak dewan
Di handap papan supir X aya matriks dioda X anu ngandung 288 dioda sareng 128 résistor. Asép Sunandar Sunarya X-dioda ngagunakeun topologi béda ti papan Y-dioda pikeun nyegah dua kali jumlah komponén. Kawas papan Y-dioda, dewan ieu ngandung komponén dipasang vertikal antara dua papan circuit dicitak. Metoda ieu disebut "cordwood" tur ngamungkinkeun komponén bisa dipak pageuh.
Poto makro hiji Asép Sunandar Sunarya X dioda némbongkeun vertikal dipasang dioda cordwood antara 2 circuit boards dicitak. Dua papan supir X diuk di luhur papan dioda, dipisahkeun ti aranjeunna ku busa polyurethane. Punten dicatet yén papan sirkuit anu dicitak caket pisan.
Amplifier memori
Poto di handap nembongkeun papan panguat readout. Boga 7 saluran pikeun maca 7 bit tina tumpukan mémori; dewan idéntik handap handles 7 bit leuwih total 14 bit. Tujuan tina panguat rasa nyaéta pikeun ngadeteksi sinyal leutik (20 millivolts) anu dihasilkeun ku inti remagnetizable sareng janten kaluaran 1-bit. Unggal saluran diwangun ku panguat diferensial sareng panyangga, dituturkeun ku trafo diferensial sareng clamp kaluaran. Di kénca, kabel fléksibel 28-kawat nyambung ka tumpukan mémori, ngarah dua tungtung unggal kawat indra kana sirkuit panguat, dimimitian ku modul MSA-1 (Memory Sense Amplifier). Komponén individu nyaéta résistor (silinder coklat), kapasitor (beureum), trafo (hideung), sareng transistor (emas). Bit data kaluar tina papan panguat rasa ngaliwatan kabel fléksibel di sisi katuhu.
Readout papan panguat dina luhureun modul memori. Papan ieu ngagedékeun sinyal tina kabel rasa pikeun nyiptakeun bit kaluaran
Tulis Supir Garis Ngahambat
Supir ngahambat dianggo pikeun nyerat kana mémori sareng ayana di handapeun modul utama. Aya 14 garis ngahambat, hiji pikeun tiap matriks dina tumpukan. Pikeun nulis 0 bit, supir konci saluyu diaktipkeun jeung arus ngaliwatan garis ngahambat nyegah inti ti pindah ka 1. Unggal garis ieu disetir ku hiji ID-1 jeung ID-2 modul (nulis ngahambat garis supir) jeung pasangan. tina transistor. Precision 20,8 ohm résistor di luhur jeung handap dewan ngatur arus blocking. Kabel flex 14-kawat di beulah katuhu nyambungkeun supir ka 14 kawat ngahambat dina tumpukan papan inti.
dewan inhibisi di handapeun modul memori. Papan ieu ngahasilkeun 14 sinyal ngahambat anu dianggo nalika ngarékam
Mémori supir jam
Supir jam nyaéta sapasang papan anu ngahasilkeun sinyal jam pikeun modul mémori. Sakali komputer dimimitian operasi memori, rupa-rupa sinyal jam dipaké ku modul memori dihasilkeun asynchronously ku supir jam modul urang. Papan jam drive anu lokasina di handap modul, antara tumpukan jeung dewan ngahambat, jadi papan anu teuas ningali.
Papan supir jam aya di handapeun tumpukan mémori utama tapi di luhur papan konci
Komponén papan biru dina poto di luhur nyaéta potentiometers multi-turn, sigana pikeun waktos atanapi panyesuaian tegangan. Résistor sareng kapasitor ogé katingali dina papan. Diagram nembongkeun sababaraha modul MCD (Memori Jam Supir), tapi euweuh modul nu katingali dina papan. Hésé pikeun terang naha ieu kusabab pisibilitas kawates, parobahan sirkuit, atanapi ayana papan sanés sareng modul ieu.
Mémori I / O Panel
Papan modul memori panungtungan nyaéta I / O dewan, nu distributes sinyal antara dewan modul memori jeung sesa komputer LVDC. Konektor 98-pin héjo di handap nyambung ka chassis memori LVDC, nyadiakeun sinyal jeung kakuatan tina komputer. Seuseueurna panyambungna palastik rusak, naha éta kontakna katingali. Papan distribusi disambungkeun ka konektor ieu ku dua kabel fléksibel 49-pin di handap (ngan ditingali kabel hareup). Kabel flex séjén ngadistribusikaeun sinyal ka X Driver Board (kénca), Y Driver Board (katuhu), Sense Amplifier Board (luhur), sarta Inhibit Board (handap). 20 kapasitor dina dewan nyaring kakuatan disadiakeun pikeun modul memori.
I / O dewan antara modul memori jeung sesa komputer. Konektor héjo di handap nyambung ka komputer jeung sinyal ieu dialihkeun ngaliwatan kabel datar ka bagian séjén modul memori.
kacindekan
The modul memori LVDC utama disadiakeun kompak, gudang dipercaya. Nepi ka 8 modul memori bisa disimpen dina satengah handap komputer. Ieu ngamungkinkeun komputer pikeun nyimpen 32 Kecap 26-bit atawa 16 kiloword dina modeu "duplex" anu kacida dipercaya.
Hiji fitur metot tina LVDC éta modul memori bisa mirrored pikeun reliabilitas. Dina mode "duplex", unggal kecap disimpen dina dua modul memori. Upami aya kasalahan dina hiji modul, kecap anu leres tiasa dicandak tina modul anu sanés. Bari ieu nyadiakeun reliabiliti, éta motong tapak suku memori dina satengah. Alternatipna, modul memori bisa dipaké dina mode "simpléks", kalawan unggal kecap disimpen sakali.
LVDC nampung nepi ka dalapan modul memori CPU
modul memori inti magnét nyadiakeun ngagambarkeun visual waktu nalika 8 gudang KB diperlukeun 5 pon (2,3 kg) modul. Nanging, mémori ieu sampurna pikeun waktosna. Alat-alat sapertos kitu janten henteu dianggo dina taun 1970-an kalayan munculna DRAM semikonduktor.
Eusi RAM anu dilestarikan nalika kakuatan dipareuman, ku kituna kamungkinan modul nu masih nyimpen software ti panungtungan waktu komputer ieu dipaké. Leres, enya, di dinya anjeun tiasa mendakan anu pikaresepeun bahkan puluhan taun ka pengker. Eta bakal jadi istiméwa pikeun nyobaan cageur data ieu, tapi circuitry ruksak nyiptakeun masalah, jadi eusina meureun moal bisa dicokot tina modul memori pikeun dasawarsa sejen.
Naon deui anu anjeun tiasa baca dina blog?
→
→
→
→
→
Ngalanggan kami -saluran, ku kituna teu sono artikel salajengna! Kami nyerat henteu langkung ti dua kali saminggu sareng ngan ukur dina bisnis. Kami ogé ngingetkeun yén Cloud4Y tiasa nyayogikeun aksés jauh anu aman sareng dipercaya pikeun aplikasi bisnis sareng inpormasi anu dipikabutuh pikeun kalancaran bisnis. Gawé jauh mangrupikeun halangan tambahan pikeun panyebaran koronavirus. Rinci ti manajer urang.
sumber: www.habr.com