Memorie a nuclei magnetici - Magnetic Core Memories (cores, core-rope, magnetic sticks, thin film...)
More unusual magnetic memories (thin-film, plated-wire, fixed-head disk) here, and here are some additional IBM core memory.
Questa pagina è dedicata alle memorie a nuclei magnetici. Oggi quasi sconosciuto ai non appassionati di vecchi computer, questo tipo di memoria ha rappresentato per più di vent'anni, dal 1955 al 1975 circa, la più importante (spesso l'unica) tecnologia disponibile per la fabbricazione di RAM dalle accettabili caratteristiche di affidabilità, dimensione e costo per bit. Qui sono raccolte le memorie a nuclei non già riprodotte in altre pagine del sito. La storia e l'evoluzione delle memorie a nuclei magnetici possono essere lette ad esempio qui: http://en.wikipedia.org/wiki/Core_memory. Una buona descrizione del funzionamento delle memorie a nuclei è disponibile qui; nello stesso sito si trova anche la riproduzione di un articolo della rivista Byte (Giugno 1976) dedicato allo stesso argomento (vedi: http://ed-thelen.org/comp-hist/Byte/76jul.html). In questa pagina del sito RadioMuseum si trova invece un'interessante discussione sull'origine delle memorie a nuclei magnetici. In questa pagina le schede di memoria sono riprodotte (con qualche eccezione) nel loro aspetto esteriore, cioè "così come sono" e come apparivano quando venivano utilizzate; solo in alcuni casi ho messo in mostra i nuclei veri e propri - d'altra parte il Web abbonda di eccellenti macrofotografie di memorie a nuclei magnetici di tutti i tipi...
Vedi: https://faculty.washington.edu/dkrosner/files/CHI-2018-Core-Memory.pdf.
Quando la memoria a nuclei magnetici era all'avanguardia della tecnica: http://s3data.computerhistory.org/brochures/ibm.705.1954.102646305.pdf.
Le principali tecnologie delle memorie dei calcolatori elettronici in uso nel 1970, raffigurate sulla copertina di un numero speciale della rivista Electronics World.
Numero della rivista Electronics (1972) dedicato alla diffusione delle memorie a circuito integrato nel settore dei mainframe, fino ad allora dominato dalle memorie a nuclei magnetici.
Yes You're right, obviously this isn't a core memory! It's a "pulse repeater" introduced in 1957: actually, a register for decimal numbers in the then modern and advanced Siemens SMN telephone switching systems. This ingenious, tricky device stands here as a tribute to the bygone era of electromechanical telephony.
Questa, ovviamente, non è una memoria a nuclei magnetici: è infatti un ripetitore di impulsi Siemens utilizzato nelle centrali telefoniche automatiche "sistema M". E' sì una memoria, però di tipo elettromeccanico. Ho deciso di inserirla all'inizio di questa pagina perché, pur non essendo un componente di computer né un dispositivo digitale, è ugualmente interessante in quanto dimostra quale sia stata l'evoluzione tecnologica delle telecomunicazioni (e, indirettamente, dell'informatica) negli ultimi sessant'anni. Il ripetitore di impulsi era un dispositivo utilizzato come registro temporaneo per memorizzare in centrale, sotto forma di treni di impulsi consecutivi, le cifre del numero telefonico selezionato dall'utente e consentirne una singola ripetizione senza la necessità di doverlo ricomporre. Possiamo considerarla dunque una memoria FIFO, o se vogliamo un registro circolare a scorrimento. La costruzione è indubbiamente ingegnosa: l'elemento fondamentale, quello cioè in cui vengono immagazzinate le cifre, è rappresentato da un disco metallico rotante suddiviso in lamelle sottili. Ciascuna di queste può assumere due posizioni stabili, paragonabili a 0 e 1: "dietro" oppure "davanti" ad una pista di forma anulare su un lato della quale si trova un contatto di "lettura". Normalmente le lamelle si trovano in posizione "zero", cioè dietro la pista, laddove non possono venir toccate dal contatto di lettura durante la rotazione del disco. Spostando mediante un elettromagnete la lamella in posizione "uno", ovvero sul lato della pista ove scorre il contatto di lettura, si registra un impulso in quella data posizione. Dopo aver memorizzato l'impulso, il disco viene fatto avanzare di una posizione mediante l'elettromagnete di movimento visibile nella foto a sinistra. Per memorizzare, ad esempio, la cifra "4" occorre impostare a 1 quattro consecutive lamelle. La lettura avviene in modo semplice: il disco ruota passo a passo, ed il contatto di lettura riceve uno dopo l'altro tanti impulsi quante sono le lamelle in posizione "1". Per "cancellare" un impulso si agisce con un terzo elettromagnete che riporta in posizione "0" la lamella corrispondente. Il ripetitore di impulsi è stato introdotto nelle centrali telefoniche automatiche italiane nel 1957 ed è rimasto in uso per diversi anni, fino circa al 1975 ovvero all'avvento delle centrali elettroniche. Usualmente questi componenti facevano parte degli impianti Siemens "M" con selettori a motore, anche noti talvolta come centrali "SMN" (Selettori in Metallo Nobile, a motivo della lega di Argento che ne formava i banchi di commutazione). Questa apparecchiatura è descritta, ad esempio, nella seconda edizione del classico libro di Foddis, Corso teorico-pratico di Telefonia (Hoepli, 1972 - vedi pag. 150 e seguenti) e nella più compatta opera di Luceri, Il telefono (Editoriale Delfino, 1970). Le memorie elettro-meccaniche hanno conosciuto svariate applicazioni anche nel settore dei calcolatori: ricordiamo ad esempio l'IBM 602 e la tabulatrice IBM 421 (vedi per entrambi).
Vedi: http://www.storiascienzatecnica.it/memoria-elettromeccanica-telefonica-sip-1957/ (esemplare perfettamente conservato), o: http://www.panoramio.com/photo/73702498.
Anche: http://www.redandwhite.it/Italtel/Italtel%20Sistemi.htm.
Questa memoria EMM Megabyte da 1 MB, 9 bit per parola (word), del 1980 rappresenta il massimo livello raggiunto dalle memorie a nuclei commerciali. Non sono a conoscenza di memorie di questo tipo di capacità maggiori, se non in qualche mainframe o in sistemi particolari. La memoria visibile qui è suddivisa in 4 banchi da 256 kbyte e contiene, in tutto, più di 9 milioni di nuclei di ferrite. Le dimensioni sono di circa 50×40 centimetri a fronte di 6 Kg di peso. Memorie a nuclei come questa sono state impiegate in macchine utensili a controllo numerico o altre applicazioni in cui era più evidente il loro vantaggio rispetto alle memorie a semiconduttori dell'epoca, rappresentato dalla non volatilità dei dati immagazzinati (ciò significa che essi rimanevano integri anche in caso di interruzione dell'alimentazione elettrica).
Contenitore con 50.000 nuclei magnetici per la fabbricazione di memorie a nuclei (1982, ex-DDR). Il diametro di ciascun singolo nucleo è di circa 0,75 mm. Produrre economicamente su scala industriale nuclei più piccoli, in maniera tale da aumentare la densità delle memorie e nello stesso tempo ridurne i tempi di accesso e di lettura/scrittura, non era impresa facile ed alla portata di tutti. La maggior parte dei produttori di nuclei magnetici si trovava nell'Estremo Oriente (ad esempio in Corea del Sud ed a Taiwan). I Paesi del "Patto di Varsavia" si affidavano invece a fornitori locali, perlopiù nella Repubblica Democratica Tedesca. La VEB Elektronik, con sede in Gera (Turingia), era uno di questi. Si trattava in effetti di uno dei principali produttori di apparecchiature elettroniche della ex-DDR. "VEB" è un acronimo tedesco che sta per "VolksEigener Betrieb", letteralmente "società di proprietà del popolo" o "società nazionale". Ai tempi del regime comunista era questa la forma legale ammessa per le società industriali e commerciali, che erano dunque a partecipazione pubblica e direttamente controllate dallo Stato.
Vedi: http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:VEB_Elektronik_Gera (galleria di immagini riguardanti la VEB Elektronik).
Anche: http://www.robotrontechnik.de/index.htm?/html/standorte/elektronik_gera.htm (dà una buona idea del numero e della diversità dei prodotti di questa azienda).
Memoria Fabritek da 256 bit, circa 1960, organizzata in forma di una semplice matrice 16 per 16.
Blocco di memoria a nuclei da 512 bit di capacità fabbricato dalla TDK.
Un altro esempio di memoria a nuclei a bassa densità. Questa memoria da 256 bit organizzata in 4 matrici "8 per 8" (due su ciascun lato) è stata fabbricata in URSS, molto probabilmente alla fine degli anni Sessanta.
Scheda di memoria a nuclei magnetici proveniente da un calcolatore Siemens (1964).
Memoria a nuclei magnetici da 1 Kbit (1.024 bit) di capacità, inizio 1970. Proviene da un controllo numerico per macchina utensile.
Scheda di memoria a nuclei di fabbricazione sovietica, circa 1970, capacità 1.400 bit (40 per 70). Ciascun bit di memoria è associato a due nuclei.
Magnetic
RAM (MRAM), first created in the
Scheda di memoria a nuclei da 1.024 bit di capacità (matrice 32 per 32) proveniente da un'unità di memoria RAM di un mainframe sovietico ELBRUS-1. L'unità era formata da 25 di queste schede per una capacità complessiva di 25.600 bit.
Memoria a nuclei magnetici proveniente da un mainframe sovietico della famiglia BESM. Ha una capacità di 4.096 bit.
Piano di memoria Control Data Corporation (CDC), 1968. E' un esempio di memoria a quattro fili (X, Y, sense, inhibit). Alcuni grandi fabbricanti di computer, come la stessa CDC e l'IBM, producevano in proprio le memorie a nuclei impiegate nei propri calcolatori elettronici; gli altri si affidavano a terze parti specializzate, in particolare Fabritek o più precisamente Fabri-Tek, Ampex, Telemeter Magnetics (società pioniera in questo campo, acquisita della stessa Ampex nel 1960), Standard Memories, Electronic Memories Inc. ed altri. Tra i produttori di memorie a nuclei ricordiamo anche la RCA e la Ferroxcube.
Piano di memoria di un calcolatore Control Data Corporation 3300 (circa 1967). Questa macchina a 48 bit, appartenente alla famiglia CDC 3000, era un mainframe di fascia media progettato per applicazioni commerciali ed ingegneristiche (grazie alla possibilità di eseguire in hardware istruzioni in virgola mobile ed operazioni su numeri decimali e di manipolazione di stringhe). La serie 3000, i cui esemplari più economici supportavano erano a 24 bit anziché 48, ebbe grande successo commerciale negli Stati Uniti dove fu particolarmente longeva: alcuni esemplari erano ancora in uso alla metà degli anni Ottanta. CDC vendette questi calcolatori anche in Europa e nei Paesi dell'ex "blocco sovietico" grazie a specifici accordi coi rispettivi governi, ad esempio in Bulgaria, Ungheria e Romania. Negli USA vennero utilizzati fra l'altro dal Ministero della Difesa nell'ambito del progetto Air Force Satellite Control Network e, in campo civile, dall'Internal Revenue Service (paragonabile alla nostra Agenzia delle Entrate). Una succinta descrizione dell'architettura di sistema si può trovare qui.
Piano di memoria a nuclei magnetici appartenente ad un mainframe CDC 6600. Lo stesso tipo di memoria era impiegato nel mainframe 6400. In questo caso è utilizzato uno schema a quattro fili (four-wire); la capacità è di 4 kbit. Questa scheda apparteneva alla RAM principale del 6600, nel quale c'era anche una RAM "secondaria" od "estesa" di maggiore capacità (Extended Core Memory), sempre a nuclei magnetici, che impiegava invece un particolare schema a due soli fili.
Vedi: http://www.computermuseum.li/Testpage/Core-Memory-CDC.htm; http://gsmall.us/Computing/CDC6400/.
Dettaglio di un angolo della memoria CDC raffigurata sopra, che evidenzia le connessioni ed i 4 fili che attraversano ciascun nucleo. Nella struttura a 4 fili le linee "sense" ed "inhibit" sono separate (http://www.cs.ubc.ca/~hilpert/e/coremem/index.html).
Piano di nuclei "2-1/2 D" proveniente da un'unità di memoria fabbricata probabilmente dalla Sperry, per l'impiego in un calcolatore militare. Se ho ben contato, la capacità dovrebbe essere di 16.384 bit (32x64x8).
Memoria a nuclei di fabbricazione sovietica, capacità 4.096 bit (4 kbit) suddivisi in 4 blocchi 32x32, con schema a 4 fili (X, Y, sense, inhibit). I nuclei sono immersi in resina trasparente, non visibile nell'immagine.
Dettaglio della memoria riprodotta sopra.
Memoria a nuclei magnetici di fabbricazione sovietica, circa 1973, con una capacità totale di 1 kbit (suddivisi in 4 blocchi da 256 bit). La scheda inferiore contiene i driver e le interfacce, realizzati con transistor ed integrati SSI. Questa memoria proviene con tutta probabilità da una calcolatrice elettronica.
Memoria a nuclei magnetici impiegata in un registratore di cassa elettronico di fabbricazione sovietica, circa 1978.
Memoria a nuclei proveniente da una calcolatrice elettronica IME (1971).
Memoria a nuclei di 16 kbit di capacità, fabbricata probabilmente da Siemens (1970).
Scheda di memoria a nuclei magnetici (purtroppo non integra, mancano alcuni componenti nella parte inferiore dell'immagine) proveniente di un minicomputer Nixdorf della serie 800. Questo esemplare è del 1969.
Memoria a nuclei magnetici di minicomputer Nixdorf 800, 1967.
Piano di memoria a nuclei di calcolatore General Electric, circa 1968.
Memoria di controllo numerico per macchina utensile Siemens/Siemag (Febbraio 1970).
Piano di memoria a nuclei (il fabbricante è sconosciuto) realizzato secondo lo schema Word-Line Selection, talvolta denominato linear select oppure 2-D, con due soli fili per nucleo. Questo arrangiamento veniva impiegato nelle piccole e veloci memorie utilizzate come registri oppure, al contrario, in quelle di grande capacità come ad esempio l'Extended Core Storage (ECS) dei calcolatori CDC 6600, che poteva contenere fino a 2 Mword a 60 bit. Il vantaggio rispetto alla tradizionale organizzazione detta "X/Y coincident current" consisteva nel fatto che in un singolo ciclo potevano essere scritte, oppure cancellate, più parole (word). La forma base delle memorie WLS prevede tre fili come quella "normale", collegati tuttavia in modo differente e denominati word-read, word-write e bit sense/write. Per leggere o cancellare una o più parole di memoria, l'intera corrente necessaria è applicata ad una (o più) linee word-read; ciò di fatto provoca la cancellazione dei nuclei collocati su quella stessa linea, sicché, nelle linee bit sense/write di tutti quelli in cui è memorizzato un "1", si genera contemporaneamente un impulso di corrente. Durante la lettura, una sola linea word-read viene selezionata; nella fase di cancellazione, tuttavia, possono essere selezionate nello stesso tempo più linee word-read, velocizzando così l'operazione di "pulizia" della memoria. Le due linee word-read e word write possono poi essere combinate in un unico filo, come in questo caso, ottenendo così uno schema a due fili per nucleo.
Memoria a nuclei IBM in contenitore termostatico a temperatura costante. Si tratta di un componente proveniente da un mainframe IBM System/390-91, denominato Storage Protected Array (SPA o SP4); serviva a contenere le cosiddette "chiavi" del meccanismo di protezione della RAM. L'ampiezza è di 2.304 bit suddivisi in due blocchi speculari di 36 per 36 bit ciascuno; ciascun bit è memorizzato in due nuclei magnetici per aumentare la velocità di lettura/scrittura e ridurre al minimo gli errori.
Memoria a nuclei magnetici, suddivisa in 4 banchi sovrapposti (la capacità totale dovrebbe essere di 8 KB), proveniente da un calcolatore per applicazioni militari (URSS, anni Ottanta). I componenti di colore bianco sono moduli contenenti diodi ed elementi magnetici. La costruzione di questa memoria è estremamente robusta: ogni parte è rivestita con vernice protettiva e le saldature sono decisamente "generose".
Memoria a nuclei di fabbricazione Sovietica per minicomputer SM EVM modello SM-1, capacità 8.192 word × 18 bit + parità (1982).
Lo stesso tipo di memoria montato su scheda per minicomputer SM-1 (1982). Il modello SM-1, come il similare SM-2, era un clone del minicomputer HP 2000. SM EVM è l'abbreviazione di Система Малых ЭВМ, letteralmente "Sistema di Minicomputer", una famiglia di macchine medio-piccole prodotte in URSS ed altri Paesi del COMECON tra il 1975 e la metà degli anni Ottanta, per la maggior parte cloni di minicomputer occidentali quali i DEC PDP-11 e VAX ed appunto l'HP 2000. Erano basati su un misto di tecnologie di seconda e terza generazione (circuiti integrati a bassa scala di integrazione, cosa che rende evidente il ritardo tecnologico di circa 8-9 anni che all'epoca l'industria informatica sovietica aveva accumulato nei confronti di quella occidentale. Questa scheda ad esempio, prodotta nel 1982 (ma ne esistono esemplari del 1985 ed anche 1986) è tecnologicamente paragonabile alle memorie fabbricate negli Stati Uniti nella prima metà degli anni Settanta.
Memoria di fabbricazione sovietica da 8 kbit (circa 1985/6).
Modulo di memoria a nuclei proveniente da un calcolatore ES EVM, clone sovietico della famiglia IBM System/360 (e successivamente 370). La sigla ES EVM (ЕС ЭВМ, Единая система электронных вычислительных машин, "Edinaya Sistema Electronnykh Vytchislitel'nykh Mashin") significa "Sistema Unificato di Calcolatori Elettronici" ed identifica una serie di macchine diffuse nei Paesi dell'ex COMECON e prodotte dal 1966 al 1998, che riproducevano l'architettura dei mainframe IBM, "copiata" dagli ingegneri sovietici con tecniche di reverse engineering e disassemblaggio, a livello sia di hardware che di software (sistema operativo e programmi). Le macchine ES EVM ebbero un notevole successo (ne furono fabbricate in tutto più di 15.000) ed alcune delle più recenti sono tuttora in uso. Facevano uso dapprima di circuiti TTL organizzati in micro-moduli con transistor discreti, poi di integrati ECL a basso livello di integrazione. Le memorie a nuclei vennero soppiantate, nel corso degli anni Ottanta, da più moderne memorie a circuito integrato MOS.
Dettaglio della parte centrale della memoria a nuclei riprodotta sopra.
Piano di memoria a nuclei da 4 kbit proveniente da un minicomputer sovietico Saratov-2 (Саратов-2), clone del DEC PDP-8/M (circa 1982). L'intera RAM ha una capacità di 32 kword a 12 bit ed è suddivisa in 12 blocchi come questo per un totale di 57.344 bit di memoria.
Scheda di memoria a nuclei magnetici proveniente da un ignoto modello di calcolatore dell'ex Patto di Varsavia (sul retro è riportato l'anno 1982).
11.2.2016 - Memoria a nuclei magnetici di fabbricazione sovietica (1970), con una capacità di 128 Word a 18 bit, assemblata in blocco plastico completamente sigillato con specifiche militari.
Scheda fabbricata in URSS alla fine degli anni Settanta con due memorie a nuclei in blocco plastico sigillato (a destra) e, a sinistra, circuiti logici contenuti in blocchi di resina. Sono visibili alcuni moduli logici ibridi simili a quelli della foto seguente. Non conosco l'esatta provenienza della scheda: sicuramente militare, visto il grado di protezione dei componenti e la qualità del loro assemblaggio, forse avionica o applicazioni simili. Le dimensioni sono di circa 20 per 15 centimetri, il peso di circa 700 grammi. Per quanto rovinata è a mio parere molto interessante, se non altro perché mostra con quanta cura venissero assemblate anche in Unione Sovietica le apparecchiature per uso militare. L'immersione in resina era comunque una tecnica tipica degli anni Sessanta; mentre in Occidente fu presto abbandonata in favore di altri tipi di "packaging" dei circuiti, nell'URSS continuò ad essere utilizzata fino agli anni Ottanta. In effetti questa scheda sembra più vecchia di quanto non sia in realtà, perché fa uso di tecnologie ormai datate per la sua epoca. Bisogna tenere conto che in ambito militare si tende a privilegiare la sicurezza del funzionamento (ovviamente essenziale) alla "modernità" e che nel corso degli anni Settanta, e poi nel decennio successivo, il "gap" tecnologico tra URSS ed Occidente si era ampliato molto rapidamente in conseguenza dell'incapacità dell'industria elettronica sovietica a reggere il passo con quelle degli altri Paesi.
Scheda proveniente da un calcolatore militare prodotto in URSS (1984) con integrati logici ibridi (a sinistra) e logica a transistor e nuclei magnetici saturati (a destra).
Scheda con memoria short-rod proveniente da un minicomputer NCR 315 RMC (introdotto nel 1964, questo esemplare è del 1967). La memoria short-rod (anche nota come Rod Memory) era un particolare tipo di memoria magnetica a film sottile (thin-film) e può essere considerata una sorta di ibrido tra le memorie thin-film vere e proprie e le tradizionali memorie a nuclei magnetici. In essa, gli elementi di memoria sono rappresentati da minuscole barrette (rod), formate da spezzoni di filo in Rame e Berillio rivestiti da una lega in Ferro (97%) e Nickel (3%) simile a quella utilizzata, appunto, nelle memorie a film sottile. Tali barrette sono formate e montate a macchina ed hanno dimensioni molto piccole (qualche millimetro di lunghezza e pochi centesimi di millimetro di diametro); esse sono collocate agli incroci di una matrice di fili in modo corrispondente ad una memoria a nuclei di tipo 2D (vedi sopra). Le memorie short-rod necessitano di due fili per la lettura, scrittura e cancellazione. Benché relativamente veloci, affidabili e semplici da produrre, non hanno mai rimpiazzato le più diffuse memorie a nuclei. Il loro principale punto di forza consisteva nella possibilità di essere fabbricate e montate in modo completamente automatizzato, laddove le memorie a nuclei richiedevano almeno qualche fase di montaggio manuale con micromanipolatori. La NCR è stata in sostanza l'unica Casa che abbia utilizzato memorie short-rod nei propri sistemi commerciali, segnatamente nel 315 RMC e nei calcolatori della famiglia Century, presentata nel 1968, che impiegavano anche ordinarie memorie a nuclei.
Vedi: http://www.chipsetc.com/rod-memory.html.
8.8.2015 - Fermacarte di plexiglass contenente un piano di memoria a film sottile magnetico (thin film) proveniente dalla RAM di un calcolatore militare Univac. La memoria thin film deriva dalla classica memoria a nuclei ed è stata sviluppata all'inizio degli anni Sessanta negli Stati Uniti dalla Sperry Rand, nell'ambito di un progetto di ricerca e sviluppo dell'Aeronautica militare USA finanziato dal Governo. I "nuclei" di una memoria di questo tipo sono rappresentati da minuscole goccioline (dots, letteramente "puntini") di lega Permalloy -il cui diametro in genere non supera i 5 micrometri- depositate su un substrato di vetro o altro materiale mediante evaporazione nel vuoto e tecniche fotolitografiche simili a quelle utilizzate nella fabbricazione dei circuiti integrati monolitici. Le linee (wire) di lettura e scrittura vengono successivamente realizzate come normali piste di circuito stampato in sovrapposizione ai dot di memoria. Le memorie a film sottile erano considerevolmente più veloci di quelle a nuclei tradizionali, raggiungendo infatti i 650 nanosecondi sia in lettura che in scrittura; a differenza delle ordinarie memorie a nuclei, inoltre, potevano inoltre venir lette in modo non distruttivo (NDRO = Non Destructive Read-Out). Risultavano però molto più delicate e costose da fabbricare, ragion per cui il loro utilizzo è rimasto limitato al campo militare ed a pochi calcolatori commerciali per uso civile (come ad esempio l'Univac 1107). La memoria riprodotta qui sopra (in questa pagina del sito si può vedere invece un esemplare della FabriTek) proviene probabilmente da un computer Univac 1830A, noto anche con la sigla militare CP-901/ASQ-114, utilizzato sull'aereo anti-sottomarino Lockheed P3 Orion ed entrato in produzione nel 1968. La memoria del 1830 era formata da un'unità convenzionale a nuclei suddivisa in 7 blocchi da 4.096 parole a 30 bit e da un blocco thin film anch'esso da 4.096 parole, per un totale di 32 kword. Il blocco di memoria thin film derivava direttamente da quello già impiegato nel calcolatore Univac 1824 progettato per la guida del missile balistico intercontinentale (ICBM) Titan II. A sua volta il CP-901 derivava dal precedente prototipo CP-823 o Univac 1830 di cui in questa pagina sono visibili alcuni componenti circuitali. Questo fermacarte misura circa 7 per 7 centimetri e proviene dall'eredità dell'Ammiraglio E. Skidmore. Memorie thin film sono state impiegate anche in altri calcolatori militari Univac, ad esempio il 1832 (AN/AYK-10) montato sul Lockeed S3 Viking. Come illustrato in questa pagina, lo sviluppo delle memorie thin film iniziò alla metà degli anni Cinquanta (precisamente nel 1954) presso il Dipartimento ricerca e sviluppo della Univac e proseguì quindi su richiesta della divisione missili balistici (BMD, Ballistic Missile Division) della USAF che desiderava un tipo di memoria a lettura non distruttiva più affidabile e veloce delle memorie a tamburo magnetico (drum memory). Per quanto economiche e facili da produrre, le memorie a nuclei magnetici "tradizionali", a causa della lettura distruttiva, erano soggette ad errore più delle memorie a tamburo che dal canto loro risultavano inadatte agli impieghi soggetti a forti accelerazioni, in quanto basate su parti in movimento e quindi più delicate rispetto alle memorie "statiche". Nel corso degli anni sono stati sviluppati diversi tipi di memorie a nuclei a lettura non distruttiva (NDRO), come ad esempio il BIAX: tutti, però, caratterizzati da una bassa densità per bit. Le memorie a film sottile, invece, pur essendo costose, avevano il grande pregio di una densità per bit assai elevata e comunque molto superiore a quella delle normali memorie a nuclei: già nel 1962 la Univac era in grado di fabbricare memorie thin film da 160 kbit. Un altro esempio di memoria thin film, in questo caso fabbricato da RCA, è visibile qui.
Questa scheda di notevoli dimensioni (circa 50 per 40 centimetri, peso 1,5 Kg) è probabilmente una scheda di memoria con moduli thin-film (8 in tutto, 4 per lato). Il fabbricante e la capacità sono sconosciuti, l'anno di produzione è il 1972.
Fermacarte proveniente dal centro di ricerca e sviluppo "UNIVAC Engineering Center" della Sperry/UNIVAC di Whitpain (Philadelphia) contenente alcuni nuclei magnetici di varie dimensioni (in alto), un assemblaggio nucleo/bobina di una Rod Memory (a sinistra), un nucleo magnetico a due aperture (a destra) e al centro un foglio (sheet) di memoria thin-film sperimentale. E' difficile stabilire l'anno di produzione, probabilmente attorno al 1965. Alla metà degli anni Sessanta quasi tutti i principali produttori di computer svolgevano ricerche su tecnologie di memoria alternative a quella tradizionale a nuclei, che stava mostrando i suoi limiti in termini di densità e velocità. Uno dei tipi di memoria più promettenti sembrava essere la memoria a film sottile nelle sue varie forme, tra cui la Rod Memory (che può essere considerata un "ibrido" tra nuclei e thin-film) e la memoria a film sottile su substrato metallico di cui qui si vede un esemplare di pre-produzione. I nuclei magnetici multi-apertura, nelle loro varie forme (tra cui i nuclei BIAX) erano invece impiegati nella fabbricazione di memorie magnetiche a lettura non distruttiva (NDRO). Ricordiamo che l'operazione di lettura delle ordinarie memorie a nuclei è distruttiva, nel senso che l'informazione contenuta in una posizione di memoria per essere letta dev'essere cancellata e successivamente riscritta con conseguente perdita di velocità della memoria stessa. Questo fermacarte apparteneva ad un ex ingegnere della Divisione ricerca e sviluppo della Sperry. Oggetti simili con funzione promozionale venivano realizzati anche da altri fabbricanti, ad esempio la NCR (http://www.chipsetc.com/rod-memory.html).
Parte di memoria thin-film Univac (tunnel structure), circa 1970.
Memoria plated-wire fabbricata da Nemonic Data Systems (1971). Si tratta di un tipo di memoria, sviluppato dai Bell Labs alla fine degli anni Cinquanta, nel quale i nuclei sono sostituiti da una griglia di fili metallici, in rame o argento, rivestiti da un film sottile di materiale magnetico, tipicamente una lega nickel-ferro quale il Permalloy. Il singolo bit d'informazione è dunque memorizzato in uno di questi fili anziché in un nucleo toroidale. I due principali vantaggi della memoria plated-wire rispetto all'ordinaria memoria a nuclei magnetici sono rappresentati dalla possibilità di assemblaggio automatizzato a macchina e dalla lettura non distruttiva. Le memorie plated-wire hanno trovato impiego prevalentemente nel settore aerospaziale (ad es. nelle sonde spaziali Mariner, nel programma Viking e nel satellite Hexagon). Il loro utilizzo nei calcolatori elettronici è stato marginale; le uniche due macchine commerciali ad impiegare questo tipo di memoria sono state l'UNIVAC 1110 ed alcuni modelli della serie UNIVAC 9000.
ROM a nuclei magnetici proveniente da un calcolatore elettronico Triumph-Adler (circa 1965). Questo tipo di memoria veniva in genere utilizzato come generatore di caratteri o come matrice di codifica/decodifica. Una RAM a nuclei appartenente allo stesso tipo di macchina è visibile in questa pagina.
Questa scheda Nixdorf (fine anni Sessanta) appartenuta ad un calcolatore commerciale Logatronic, predecessore del più famoso Nixdorf 820, è un esempio di Core Rope Storage (CRS), un particolare tipo di ROM nella quale i nuclei magnetici sono impiegati come semplici trasformatori di corrente. A sinistra, in alto ed in basso, due dettagli dei nuclei e dei fili che li attraversano. I nuclei hanno un diametro di circa 4,5 mm. La memoria CRS, anche nota come threaded-core storage, venne introdotta all'inizio degli anni Sessanta e fu dapprima usata in apparecchiature aerospaziali (ad esempio, le prime sonde NASA Mariner inviate su Marte) per poi trovare applicazione anche nei calcolatori commerciali. Questo tipo di memoria è storicamente rilevante in quanto è stato impiegato nell'Apollo Guidance Computer (AGC) sviluppato dalla Raytheon per la missione Apollo 11. A differenza di quanto accade nelle normali memorie a nuclei a correnti coincidenti, usate come RAM, nelle memorie CRS il segnale della word line che attraversa un nucleo è interpretato come "1" logico se quel dato nucleo è attraversato anche dalla bit line, e come "0" logico nel caso contrario. In questo modo è relativamente facile realizzare ROM di microcodice facendo passare più word line attraverso i nuclei (64 ad esempio nel caso dell'AGC). La scheda visibile qui è organizzata come una matrice di 16 per 18 con una capacità è di 2.048 word a 18 bit. Per quanto possa a prima vista sembrare strano, data la dimensione dei nuclei, la quantità di informazione memorizzabile in una CRS era notevole per gli standard dell'epoca (576 kbit per piede cubico contro solo 32 dell'ordinaria memoria a nuclei). In questa interessante pagina sono visibili esempi di CRS impiegati in calcolatori elettronici digitali. Le memorie CRS sono considerate ROM hard-wired, ovverosia non alterabili via software; il loro "contenuto" può essere modificato variando manualmente il "percorso" delle singole word line nei vari nuclei.
Una scheda identica è visibile qui: http://www.technikum29.de/en/computer/storage-media (la descrizione è in Tedesco).
Descrizione più dettagliata della medesima scheda: http://www.technikum29.de/en/devices/threaded-rom.
Discussione sul funzionamento dell'AGC e della relativa CRS: http://www.aulis.com/pascal.htm.
CRS impiegata nel display processor DEC 338: http://www.computerhistory.org/collections/accession/D393.83.
CRS del minicomputer didattico Interdata-4: http://www.rcsri.org/collection/interdata-4/.
Memoria ROM threaded-wire proveniente da un calcolatore Nixdorf (circa 1970).
Memoria di microcodice, di tipo core-rope, proveniente da una macchina contabile Wagner (1971).
14.10.2016 - Questa interessante scheda è la memoria ROM del microcodice di una calcolatrice elettronica programmabile Wang 720 Advanced Programming Calculator (l'esemplare è del 1973), membro della famiglia Wang 700. Si tratta di una ROM detta "a trasformatori". Una descrizione della calcolatrice Wang 720 e delle sue principali caratteristiche -si tratta in realtà più di un computer da tavolo che di una semplice calcolatrice- si trova in questa pagina, oppure qui. In entrambi i siti vengono anche riprodotti dettagli di questa memoria. Quando la Wang progettò il modello 700, alla fine degli anni Sessanta, la tecnologia delle ROM a semiconduttore era ancora agli albori e questi componenti non vennero giudicati sufficientemente affidabili per l'applicazione in un'apparecchiatura "di punta" che doveva esprimere tutte le potenzialità tecniche dell'azienda, all'epoca uno dei principali costruttori di calcolatrici elettroniche e calcolatori personali per uso scientifico/ingegneristico. Si decise così di ricorrere ad una ROM magnetica, dello stesso tipo di quelle adoperate in quegli stessi anni in molte applicazioni aerospaziali. I primi esemplari di queste memorie dovettero essere assemblati manualmente, collegando un filo dopo l'altro, il che richiedeva fino a 6 settimane di lavoro (!) per la fabbricazione di una singola memoria. Ciò ovviamente rendeva il prodotto finale eccessivamente costoso e ne impediva la realizzazione su larga scala; la stessa Wang quindi progettò e realizzò in proprio una batteria di macchine per il cablaggio semi-automatico delle ROM, macchine per le quali ottenne anche un brevetto (US3639965). Grazie all'impiego dell'assemblaggio automatico era possibile produrre più di una ROM finita al giorno, il che comunque rappresentava un volume assai ridotto a fronte degli ordini in crescita. La parte attiva di questa memoria ROM, che nella foto si trova nella parte bassa della scheda, sotto gli 11 quadrati di plastica gialla, è rappresentata da 43 nuclei magnetici di ferrite a forma di "U" che agiscono proprio come dei piccoli trasformatori, con un primario ed un secondario. Un "avvolgimento" rappresentato da un singolo filo di rame, come quelli che si vedono nella foto, è disposto attorno ad uno dei bracci della "U" e rappresenta il secondario del trasformatore, a sua volta collegato ad un amplificatore di lettura (sense amplifier). La memoria ROM è organizzata in 2.048 parole (word) da 43 bit l'una, a ciascuna delle quali corrisponde un diodo della matrice che si trova sull'altra faccia della scheda ed un singolo filo (word line). Un bit "1" in una determinata posizione è memorizzato facendo passare il filo attorno al braccio del primario del nucleo che si trova in quella data posizione, ovvero all'interno della "U", mentre uno zero è memorizzato facendo passare lo stesso filo all'esterno del nucleo (in modo tale che un impulso che attraversi il primario non generi alcuna corrente nel secondario). Una tecnologia simile, però con nuclei di forma toroidale, era stata utilizzata qualche tempo prima nelle calcolatrici HP 9100, le macchine che spinsero la Wang a sviluppare la serie 700. Il microcodice della Wang 700 è stato sviluppato da Harold Koplow. In basso a sinistra si vede una parte del coperchio in plastica collocato a protezione dei delicati cablaggi in filo di rame sottile.
L'altro lato della memoria Wang riprodotta sopra, con la matrice di decodifica formata da 2.048 diodi. Una memoria molto simile, chiaramente copiata da quella della Wang 700, si trova nella calcolatrice elettronica programmabile di fabbricazione sovietica Elektronika D3-28 introdotta alla fine degli anni Settanta e rimasta in produzione fino alla metà circa degli Ottanta. Questa calcolatrice è essa stessa, dal punto di vista dell'architettura, un clone della Wang 700.
Vedi: http://www.technikum29.de/en/computer/ic-technology; http://6502.org/users/dieter/a5/a5_5.htm; http://www.dopecc.net/calcat/wang/wang700A-1dsn.html.
Pagina con immagini dettagliate della ROM: http://computermuseum.informatik.uni-stuttgart.de/dev_en/wang700/wang700_rom.html.
Anche (per il modello B): http://www.ricomputermuseum.org/Home/small-systems-at-ricm/wang-720b-programmable-calculator.
Anche: https://www.flickr.com/photos/dvanzuijlekom/with/9223287050/ (immagini di dettaglio dell'elettronica e della memoria).
17.10.2016 - ROM di microcodice a nuclei magnetici proveniente da un controllo numerico per macchina utensile (Maggio 1970). Potrebbe anche trattarsi di una ROM generatrice di caratteri.
Piccola ROM a nuclei magnetici fabbricata in URSS negli anni Settanta.
Modulo proveniente da un calcolatore militare di fabbricazione ex-URSS, circa 1966, con quella che apparentemente è una core-rope memory (vedi sopra). Le dimensioni della scheda sono di circa 33 per 14 centimetri. I nuclei sono organizzati in due matrici 16x16.
Dettaglio di una parte della memoria raffigurata sopra, questo è in particolare l'angolo in alto a sinistra. I nuclei sono relativamente grandi, avendo un diametro esterno di circa 3 millimetri.
Memoria ROM a nuclei magnetici di fabbricazione sovietica, circa 1980.
L'altro lato della memoria raffigurata nella foto precedente.
20.3.2015 - Altro esempio di scheda di memoria a sola lettura (ROM) di tipo core-rope di fabbricazione sovietica (1980), con nuclei di forma pressoché quadrata. La lunghezza della parola di memoria sembra essere di 12 bit, oppure di 24 se si considerano entrambe le righe di nuclei. La capacità della memoria è difficile da determinare perché dipende dal numero di word-line che attraversano i nuclei stessi. La parte destra della scheda è occupata dai circuiti di decodifica e di sensing (lettura).
Dettaglio del retro della scheda riprodotta sopra in cui si vedono gli avvolgimenti di lettura (sense winding) sul lato inferiore di ciascun nucleo.
ROM a trasformatori proveniente da un calcolatore Robotron.
Scheda di memoria ROM a trasformatori, 1972, il fabbricante e l'impiego sono sconosciuti.
ROM a trasformatori usata per memorizzare il microcodice in un calcolatore sovietico della famiglia ES-EVM (anni Settanta), compatibile con l'architettura IBM System/360. Le dimensioni sono di circa 35×18 centimetri. La struttura dell'oggetto è realizzata in bakelite che gli conferisce un aspetto robusto ma nello stesso tempo molto "artigianale".
La stessa memoria a trasformatori vista da un'altra angolatura. La tecnologia sovietica anni Settanta/Ottanta è affascinante anche perché, non me ne vogliano gli amici Russi, sa molto di steampunk e di "fatto in casa". Ciò non toglie che gli ES-EVM fossero macchine affidabili e dalle buone prestazioni, rimaste in uso in alcuni casi fino a metà degli anni Novanta.
Dettaglio della memoria che mostra come sono fatte le celle a trasformatore e come sono organizzate le word-line che le attraversano. La memoria comprende una seconda parte fissa, qui non visibile, contenente gli elementi di ferrite necessari a chiudere i circuiti magnetici delle singole celle.
Scheda di memoria ROM del tipo a trasformatori fabbricata da Memory Technology, 1968/9. Proviene da un lotto di materiali dei Laboratori Bell (Bell Labs).
26.4.2015 - Altro esempio di ROM core-rope di fabbricazione sovietica (1971).
Altro esempio di memoria core-rope sovietica, anche questo proveniente da un computer militare (circa 1979).
Memoria sovietica, probabilmente una RAM, proveniente da un computer per impieghi militari (avionica?), circa 1971. I nuclei sono "affogati" in una matrice di resina. Le dimensioni sono di circa 16 per 17 centimetri.
Notevole esempio di core-rope memory (memoria ROM a nuclei, o "a catena di nuclei" magnetici) di fabbricazione sovietica, circa 1987, proveniente da un calcolatore militare impiegato probabilmente sulle unità della Marina dell'URSS. Le memorie core-rope erano in genere impiegate come memorie magnetiche di sola lettura, cioè come ROM a nuclei, nelle applicazioni -tipicamente quelle militari- dove era indispensabile un'elevata resistenza ai disturbi elettromagnetici. Queste ROM potevano essere utilizzate tanto per contenere programmi quanto per memorizzare dati essenziali, ad esempio il codice necessario all'avviamento (bootstrap) di un calcolatore. La memoria riprodotta qui sopra ha dimensioni e peso notevoli e l'intera struttura è realizzata con standard militari decisamente elevati. La capacità mi è sconosciuta ma, in effetti, potrebbe forse essere dedotta dal conteggio dei fili e dei nuclei. Notare i circuiti integrati ibridi thin-film contenuti in package che ricordano quelli in tecnologia SLT sviluppati da IBM. Questo stesso tipo di package si ritrova in svariate apparecchiature elettroniche sovietiche degli anni Settanta ed Ottanta; i circuiti presenti su questa scheda hanno comunque specifiche di temperatura estese, tipiche della componentistica militare.
Dettaglio della scheda riprodotta sopra che mostra i nuclei magnetici a due aperture (E-shaped), i fili che li attraversano e che coi loro passaggi "dentro" e "fuori" i nuclei formano le parole binarie memorizzate, ed i circuiti integrati ibridi contenenti probabilmente le funzioni di decodifica ed amplificazione (sensing). Il tutto è abbondantemente ricoperto di resina impermeabilizzante dall'odore caratteristico! Notare, in corrispondenza del foro visibile nella parte sinistra della foto, lo spessore del circuito stampato (che fra l'altro è del tipo a singola faccia: la gran parte dei collegamenti è realizzata con fili saldati). L'insieme trasmette un'impressione di notevole robustezza e pesa circa 2 Kg.
In questa immagine, pubblicata di recente (Maggio 2015) da un utente del forum di CPU World in http://www.cpu-world.com/forum/viewtopic.php?t=25221, si vede nella parte in basso a sinistra una scheda in tutto simile a quella riprodotta sopra. La foto è stata scattata in Cina, al parco Minsk World di Shenzhen, dove è esposta come nave-museo l'ex portaerei sovietica Minsk (varata nel 1975 e radiata nel 1993, quindi venduta alla Cina e riattata come parco a tema). Nel post si spiega che con tutta probabilità questo era il computer centrale di bordo, il quale si occupava fra l'altro del controllo dei sistemi radar e dell'armamento della nave. Ringrazio l'autore lhf_james per avermi consentito di pubblicare nel mio sito la sua interessantissima foto, che documenta -fatto assai raro!- l'applicazione nella "vita reale" di un pezzo così particolare, la cui vera funzione sarebbe con tutta probabilità rimasta ignota senza l'aiuto di questa immagine. Grazie! Thank You **very** much!
Le memorie core-rope, anche note come "rope memories", "transformer memories" o "wired-content memories", sono memorie a sola lettura basate su nuclei magnetici ed particolare sull'idea di utilizzare come elemento base di memorizzazione un piccolo trasformatore con un avvolgimento di lettura (sense winding), ad una o più spire per ogni bit, ed uno o più fili per ciascuna parola di memoria (word lines). La word line passa all'interno del trasformatore in corrispondenza di ciascun bit che deve essere memorizzato come "1" ed invece all'esterno nelle posizioni che si desidera corrispondano a degli zeri. Questo tipo di memoria, concepito da Thomas Dimond dei Bell Labs, comparve negli Stati Uniti all'inizio degli anni Sessanta e venne utilizzato per anni nelle applicazioni dove era necessaria un'elevata immunità ai disturbi ed agli impulsi elettromagnetici. Un ulteriore pregio delle memorie core-rope era la velocità di lettura elevata secondo gli standard dell'epoca, nell'ordine dei 100/150 nanosecondi. La prima applicazione commerciale conosciuta delle memorie core-rope fu nel commutatore telefonico automatico Bell 5XB ed in particolare nei selettori crossbar di quest'ultimo. La maggior parte di esse fu comunque utilizzata come ROM di microcodice in calcolatori militari ed aerospaziali (ad esempio l'Apollo Guidance Computer, AGC) o come ROM generatrici di caratteri per terminali ed altre applicazioni (es. apparecchiature titolatrici per la televisione, come la VidiFont sviluppata negli anni Sessanta per l'emittente CBS). I nuclei, o trasformatori, potevano avere forma anulare come nelle normali memorie a nuclei oppure essere a forma di lettera E o U, quindi con 1 o 2 aperture. In questi casi risultava facilitata la fabbricazione a macchina della memoria, mentre era necessario un maggior numero di supporti per evitare i malfunzionamenti dovuti allo spostamento delle word line. Nonostante ciò, una parte notevole di memorie core-rope continuò ad essere fabbricata manualmente, in genere da operatrici dotate di mano ferma e grande pazienza. E' per tale motivo che questo tipo di memoria era conosciuto negli USA come LOL-memory, dove "LOL" sta per "Little Old Lady". Una soluzione intermedia era quella di realizzare manualmente, e quindi provare accuratamente per scoprire eventuali errori, il prototipo o "master" di una data configurazione di memoria, che poi fungeva da modello per la fabbricazione a macchina degli altri esemplari. Un particolare tipo di ROM core-rope erano le rod memories, dove il nucleo del trasformatore era costituito da una barretta (rod, in inglese) di materiale magnetico. Questo genere di memorie, prodotto negli usa dalla Quadri Corporation e da pochi altri fabbricanti, venne impiegato nelle unità di controllo di alcuni dischi IBM degli anni Settanta e, in Europa, in certi modelli di minicomputer Nixdorf.
Vedi: http://www.computerculture.org/2012/10/dimond-rings-and-read-only-ropes/.
Memoria ROM core-rope di fabbricazione sovietica, circa 1978 (potrebbe anche trattarsi, vista la costruzione, di una memoria a stick magnetici - vedi qui sotto), proveniente dall'unità di controllo di una macchina utensile a controllo numerico (CNC). Notare il particolare assembleaggio dei nuclei, sulla destra; nella parte sinistra, invece, la sezione di decodifica realizzata con componenti discreti. Le dimensioni sono di circa 16x16x4 centimetri. La capacità, come sempre in questi casi, è difficile da stabilire.
10.2.2016 - Memoria a stick magnetici (magnetic-stick memory) proveniente da un minicomputer Nixdorf 820/23 (l'esemplare è del 1975). Questo particolare e raro tipo di memoria ROM può essere considerato in effetti una sorta di "EPROM ante-litteram": venne infatti sviluppato, sia negli Stati Uniti che in Europa, per consentire agli utenti la personalizzazione dei dati (in genere microcodice per il boot del sistema) contenuto in esse. Il principio di funzionamento è concettualmente simile a quello delle memorie core-rope: si basa su una matrice di bastoncini (stick) di ferrite su ciascuno dei quali è avvolto un certo numero di spire di filo sottile che costituiscono l'avvolgimento di lettura o "sense winding". Le word-line, ciascuna costituita da un filo di spessore maggiore, passano "fuori" dai bastoncini nelle posizioni che si desidera corrispondano a degli zeri e compiono invece un giro attorno a quelli in corrispondenza dei quali va memorizzato un 1 logico. Dal momento che gli stick hanno una dimensione piuttosto rilevante, in questo caso circa 1 cm di lunghezza, è relativamente facile -anche se richiede comunque notevole pazienza- la modifica manuale dei percorsi delle singole word-line. In questo esemplare della Nixdorf, rivisitazione con tecnologie più avanzate (circuiti integrati) di una precedente versione del 1968 visibile qui e basata esclusivamente su transistor discreti, ma equivalente nella parte della memoria vera e propria, gli stick con i relativi sense-winding sono fissati al circuito stampato mentre i percorsi delle word-line si sviluppano su una seconda scheda collocata immediatamente sotto il coperchio di plastica chiara visibile nella parte sinistra della scheda, il quale può essere sollevato per consentire la rimozione di questa seconda scheda e la sua eventuale personalizzazione. La scheda contenente le word-line è visibile in questa immagine. La memoria visibile qui proviene come detto sopra da un calcolatore commerciale Nixdorf modello 820: l'intero sistema operativo della macchina era contenuto in 3 schede come questa, ciascuna delle quali poteva contenere 4.096 parole a 18 bit e pesava approssimativamente 2 kg. In questa pagina è visibile una schematizzazione del funzionamento della memoria a stick magnetici e delle modalità di personalizzazione. Nixdorf commercializzava anche, come opzione, memorie vuote o "vergini" che potevano essere completamente personalizzate dall'utente finale.
Vedi: http://www.technikum29.de/en/computer/storage-media (è mostrata una scheda funzionalmente identica a questa ma più vecchia ed in perfette condizioni a differenza della mia)
Particolare memoria ROM magnetica proveniente da un calcolatore in uso presso la Marina militare dell'URSS (1973/4). Si tratta molto probabilmente di una memoria di tipo threaded ROM (vedi sopra) oppure, come mi è stato recentemente suggerito, di una ROM a stick magnetici sul tipo di quella visibile qui: http://www.technikum29.de/en/computer/storage-media (vedi sezione Magnetic Stick Memory). La realizzazione è estremamente robusta e tipica delle apparecchiature militari. Qui sotto si vede un dettaglio del lato della memoria (ho utilizzato le immagini dell'inserzione Ebay dove l'ho acquistata).
L'immagine qui sotto mostra il lato opposto dell'unità di memoria, con una quantità di logica TTL SSI a montaggio superficiale. Questi integrati con specifiche militari sono contraddistinti da un particolare simbolo a forma di rombo, equivalente al triangolo in uso nel "mondo occidentale". Il logo, non visibile nelle foto (chiedo perdono...), è quello dello stabilimento (o "fab") Mezon. In questa pagina si trova una guida all'identificazione degli integrati fabbricati nell'ex Unione Sovietica.
Vista frontale della memoria.
L'unità di memoria contiene in tutto 3 schede con circa 150 integrati in tutto, oltre a vari altri componenti; pesa 1,8 Kg e le sue dimensioni sono circa 30 x 20 x 5 centimetri.
Blocco di memoria NDRO di tipo "BIAX" fabbricata in URSS, proveniente da un'unità di memoria utilizzata in computer militari (1977?). La capacità dovrebbe essere di 512 bit. La memoria BIAX, abbreviazione di "BI-AXial" o "bi-assiale", era un particolare tipo di memoria a nuclei magnetici che poteva essere letta in maniera non distruttiva (NDRO: Non-Destructive Read Out), cioè senza dover azzerare e poi riscrivere il contenuto del bit che s'intendeva leggere. I nuclei delle memorie BIAX sono costituiti da piccoli parallelepipedi di ferrite attraversati da due fili che si incrociano perpendicolarmente. Questo tipo di memoria, introdotto nel 1958 dalla Ford divisione Aeronutronics, era caratterizzato da un'elevata velocità di funzionamento (fino a circa 10 MHz) e dalla capacità di essere letti con impulsi di corrente molto piccoli (nell'ordine dei microampere), ma anche da una relativamente bassa densità per bit ed un alto costo rispetto alle normali memorie a nuclei. Per tali ragioni il loro campo di utilizzo rimase sempre limitato a poche applicazioni militari (non ne sono noti impieghi in calcolatori commerciali). I nuclei BIAX possono essere usati anche come elementi logici.
Un elemento di memoria simile, con una capacità di 16 word da 19 bit, è visibile pag. 8 di questo documento: https://hal.inria.fr/hal-01568384/document. La descrizione dice che faceva parte di un blocco di memoria "Cub-2" con una capacità complessiva di 128 word a 19 bit (8 moduli impilati). Questo tipo di memorie è stato impiegato, fra l'altro, all'inizio degli anni Settanta in alcuni modelli di sonde spaziali sovietiche del programma Luna.
Questo disegno, tratto dall'Enciclopedia Sovietica e pubblicato sulla pagina Ebay del venditore del blocco di memoria raffigurato sopra, esemplifica la struttura ed il funzionamento di un nucleo BIAX (vedi anche: http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/Biax). Citando testualmente, "this characteristic (NDRO) is due to the fact that the directions of the magnetic fluxes in the common region of the two closed interconnected magnetic circuits of the Biax (the plug wire between the apertures in Figure 1, a, enclosed by the dotted lines) are mutually perpendicular and, upon simultaneous magnetic field reversal (recording of information), the resultant magnetic flux in the plug wire takes up the most favorable orientation (Figure 1, b). Here the magnetic fluxes around each aperture vary up to 0.7 of their maximum value. An interrogation pulse causes a practically instantaneous change of orientation of the domains of the plug wire in the direction of the flux in the interrogation magnetic circuit. This leads to a reduction of the flux in the recording magnetic circuit and the emergence of an electromotive force (readout) in the output winding. After the shutoff of the interrogation pulse in the plug wire, the original distribution of the fluxes is restored without additional input". Come si può vedere nella figura "c" in basso a destra, gli elementi BIAX possono essere asimmetrici. I BIAX logici differiscono da quelli utilizzati come memoria per la mancanza del filo di lettura (plug wire). Essi si basano sulla variazione, durante il loro funzionamento, dell'intensità e della direzione dei flussi magnetici nella zona del circuito magnetico comune a tutte le aperture dell'elemento. L'impiego degli elementi BIAX nei calcolatori elettronici è stato descritto nel 1959 dai ricercatori della Ford Aeronutronic Systems nell'articolo BIAX: a new multipurpose computing element, pubblicato in ACM '59 Preprints of papers presented at the 14th national meeting of the Association for Computing Machinery, 1959. Il BIAX può essere utilizzato anche per memorizzare valori analogici (vedi BIAX analog storage element, pubblicato in IEEE Transactions on Magnetics, vol. 10 n. 2, 1974, accessibile da questa pagina: http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?reload=true&arnumber=1058348). Il principio di funzionamento del Biax è brevemente descritto nell'articolo BIAX High-Speed Magnetic Computer Element (Planetary and Space Science, NASA, vol. 7 pp. 184-207): "the BIAX digital computer elements are completely new magnetic memory and logic elements. They are multi-aperture devices fabricated out of conventional ferrite materials and are, generally speaking, an order of magnitude faster than present magnetic devices. To attain these speeds, they employ a fundamentally different principle of operation than is used with existing ferrite core and multi-aperture units. The BIAX principle employed is one of flux interference, not flux steering as is common in most multi-aperture devices. In addition to increased speeds, the BIAX elements also have important environmental advantages and are capable of operation at high temperatures. Another important advantage of the elements is their non-destructive read characteristic. Important cost savings also appear to be achievable with these units, particularly in terms of the logic elements. These BIAX memory and logic elements are the result of approximately two and one half years of work conducted in Aeronutronic's Computer Research Laboratory. The elements have been reduced to practice and are currently in production. Aeronutronic is applying these BIAX techniques to a number of commercial and military projects where multi-megacycle data processing is a requirement".
Vedi: http://www.computerhistory.org/revolution/memory-storage/8/253/984.
Anche: http://archive.computerhistory.org/resources/text/Ford/FordMotor.BIAX-M-145-05.1963.102646214.pdf.
Anche: BIAX Magnetic Logical Element, accessibile da questa pagina.
Pagina di questo sito dedicata ad un'unità di memoria BIAX made in URSS (circa 1980)
Piano di memoria a nuclei BIAX di fabbricazione sovietica. Incerta la provenienza.
Vista parziale di un'unità di memoria a nuclei magnetici ad aperture multiple (multi-aperture magnetic cores o MAD) fabbricata in URSS all'inizio degli Anni '80. E' suddivisa in moduli ciascuno dei quali contiene 16 nuclei. La dimensione della scheda è di circa 32 x 16 centimetri. Questo tipo di memoria è un esempio di memoria magnetica a lettura non distruttiva (NDRO), categoria alla quale appartengono anche le memorie BIAX. Negli anni Sessanta ci fu un notevole interesse nei riguardi delle memorie a lettura non distruttiva, in ambito sia civile che militare. Questo è un brevetto rilasciato nel 1969 per una memoria a nuclei ad aperture multiple: https://www.google.com/patents/US3478333 (vedi anche i brevetti US3292166 e US3245059). Una discussione delle varie tecnologie di realizzazione di memorie magnetiche a lettura non distruttiva è contenuta nella nota tecnica NASA Present and Future State of the Art in Guidance Computer Memories di R. Ricci, Novembre 1967 (disponibile in PDF qui: https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19670030990.pdf).
Dettaglio della parte sinistra.
Dettaglio dei nuclei ad aperture multiple.
Blocco di memoria a nuclei ad aperture multiple proveniente da un computer di bordo per aerei militari fabbricato in Unione Sovietica (primi anni Ottanta, presumibilmente).
Un altro esempio di memoria dello stesso tipo, in questo caso del 1976, con una capacità di 8.192 bit.
Vista dall'alto del modulo di memoria della foto precedente.
Questa scheda di fabbricazione sovietica, 1980/81, è un vero mistero. Mi è stata ceduta come genericamente proveniente da una memoria a nuclei magnetici, o dalla logica di controllo di quest'ultima, dunque ho deciso di mettere la sua foto in questa pagina, anche se non ha certamente l'aria di una memoria a nuclei. I 16 moduli, delle dimensioni di circa 1x1 cm, hanno tutti 6 od 8 pin; sul lato opposto si trovano diodi discreti ed altre piste del circuito stampato. Potrebbe trattarsi di moduli logici, magari realizzati con componenti discreti o circuito ibrido, ma ad oggi non sono ancora riuscito ad identificare con certezza a quali produttori appartengano.
Un'immagine dell'altra faccia della scheda, con la sigla "CII-512" ed i diodi discreti.
In questa immagine, che ho recentemente trovato su Ebay.com, si vede in dettaglio un modulo tratto da una scheda identica a quella riprodotta sopra, aperto per mostrarne il contenuto.
30.9.2015 - Scheda proveniente da un calcolatore elettronico sovietico, circa 1970, contenente blocchi logici con transistor e nuclei magnetici. E' un buon esempio di "logica magnetica" nella quale le funzioni logiche booleane sono ottenute, appunto, con l'impiego di nuclei magnetici funzionanti sul principio dei trasformatori. Col termine logica magnetica si intende più precisamente un particolare tipo di logica digitale che sfrutta per la commutazione le proprietà non lineari di nuclei toroidali simili a quelli delle normali memorie a nuclei. Normalmente i vari blocchi logici elementari impiegano un nucleo con più "avvolgimenti" o fili che lo attraversano (windings), ciascuno dei quali corrisponde ad un segnale in ingresso o in uscita, accoppiato ad uno o più diodi o transistor. Gli esempi di computer interamente realizzati con logica magnetica sono rari: uno è l'ALWAC-800 del 1959, che tuttavia non ha avuto alcuna diffusione commerciale; un'altra macchina di questo tipo è il minicomputer di fabbricazione britannica Elliott 803 (1960) del quale al contrario sono stati prodotti e venduti circa 250 esemplari, perlopiù ad Università ed istituti di ricerca. Anche l'EMIDEC 1100 (dal 1962 ICT 1100), conosciuto soprattutto in quanto è stato il primo grande calcolatore a transistor tanto progettato quanto costruito in Gran Bretagna (1959/1960), faceva uso -benché non esclusivamente- di circuiti logici magnetici, all'epoca più veloci dei corrispondenti implementati con transistor al Germanio. Una trattazione dettagliata dei circuiti logici magnetici è contenuta nel vecchio libro di Meyerhoff, Digital applications of Magnetic devices, che si trova di tanto in tanto a buon prezzo su Ebay, oppure nell'articolo di Bennon e Crane, All-magnetic circuit techniques pubblicato in Advances in Computers, vol. 4 - 1963, Academic Press.
Vedi: http://www.wylie.org.uk/technology/computer/emidec/emidec.htm.
Anche: http://www.emidec.org.uk/emihbig.htm?emipic41.jpg.
Scheda di fabbricazione sovietica (circa 1980) con blocchi logici magnetici.
Altro esempio di scheda di fabbricazione sovietica con moduli logici magnetici.
Anche questa scheda assemblata in URSS (1974) contiene elementi logici con transistor e nuclei magnetici.
Ancora un esempio di scheda logica con moduli a nucleo magnetico, transistor e resistori di fabbricazione sovietica (circa 1975).
Vari tipi di moduli logici a nucleo magnetico, resistore e transistor di fabbricazione sovietica.
Schede di una calcolatrice elettronica scientifica EDVM-3P prodotta nell'URSS a inizio anni Settanta, con moduli logici a nucleo e transistor. Questi sono formati da un nucleo magnetico, che funge da trasformatore di corrente a 5 avvolgimenti, una resistenza ed un transistor PNP di bassa frequenza e bassa potenza al Germanio, tipo MP14B (МП14Б). I moduli equivalgono a porte logiche OR a due o tre ingressi. La coppia di schede contiene in tutto 131 moduli (78+53), pesa approssimativamente 1,5 Kg e le dimensioni sono di 78×14×2,5 centimetri. Assieme ad altre 9 coppie di schede dello stesso tipo forma l'unità di calcolo e memorizzazione della calcolatrice elettronica sovietica EDVM-3P (ЭДВМ-3П). Fabbricata a partire dal 1967 ed ancora in uso a metà degli anni Ottanta, questa è stata la prima calcolatrice elettronica scientifica prodotta in URSS. Era destinata a calcoli ingegneristici ed è stata utilizzata più che altro in ambito militare (topografia e calcolo di strutture). Una macchina completa è visibile qui: http://www.leningrad.su/museum/show_calc.php?n=536.
27.5.2016 - Altro esempio di logica magnetica proveniente da un calcolatore militare dell'ex URSS (circa 1980).
Memoria di calcolatrice elettronica Singer Friden, 1970, fabbricata da RCA. Molte calcolatrici elettroniche degli anni Sessanta e Settanta utilizzavano memorie a nuclei, sia perché più economiche di altre soluzioni sia per la non volatilità del loro contenuto (che resta cioè memorizzato fin quando viene cancellato, anche in assenza di alimentazione elettrica). Un altro tipo di memoria comune nelle prime calcolatrici elettroniche era quello a linea di ritardo (delay line), impiegato ad esempio nel Modello 1162 della stessa Singer-Friden (vedi).
Sulle calcolatrici Friden: http://home.vicnet.net.au/~wolff/calculators/Friden/Friden.htm.
Scheda di capacità simile a quella raffigurata sopra, prodotta però da Ampex (1972) per Singer-Friden. La Singer brevettò diverse innovazioni nel campo delle memorie a nuclei (ad es. http://www.freepatentsonline.com/3636533.pdf).
Memoria di terminale CDC, 1970, capacità circa 1 kbit. I fili rossi sono le linee di lettura (read) mentre quelli verdi le linee di inibizione (inhibit).
Memoria a nuclei di macchina Univac, 1964, con la relativa scheda driver e lo schema originale.
Memoria di controllo numerico General Electric, circa 1966, capacità 1 kword a 9 bit (8+1), suddivisa in 4 piani da 324 bit ciascuno (18 per 18).
Scheda di calcolatrice elettronica Philips (probabilmente una P252 o un modello simile), circa 1971, con memoria a nuclei magnetici da 256 bit (16 per 16). Sono visibili nella parte inferiore alcuni integrati logici DTL fabbricati da Siemens (FCH211, FCH161) ed un comparatore di tensione TDC2711.
Dettaglio della memoria a nuclei.
Memoria di registratore di cassa Panasonic, 1976, capacità 512 bit (0,5 kbit). Lo schema costruttivo che prevedeva di collocare la memoria vera e propria ed i driver su due moduli circuitali separati divenne uno standard all'inizio degli anni Settanta.
Questa scheda è una memoria magnetica (1977) proveniente da un'apparecchiatura avionica militare, probabilmente (ma non ne ho la certezza) da uno dei computer di bordo del caccia F-15 Eagle. E' possibile che si tratti di un inusuale e poco diffuso tipo di memoria magnetica conosciuto come magnetic-plate memory, imparentato tanto con le memorie thin film ed in particolare con le plated-wire che con quelle a nuclei.
L'immagine qui sopra, tratta da questa pagina: http://www.cpu-world.com/forum/viewtopic.php?t=23633, mostra un dettaglio della memoria vera e propria (su una scheda identica) una volta rimossa la protezione. La realizzazione costruttiva è estremamente robusta. Nel campo militare ed aerospaziale, come hi già ricordato altrove, le memorie a nuclei hanno avuto vita più lunga che in altri settori in ragione della loro superiore immunità ai disturbi elettromagnetici rispetto alle memorie a semiconduttore prodotte fino all'inizio degli anni Ottanta.
Immagini tratte da due brevetti depositati negli Stati Uniti nel 1960 e nel 1963 riguardanti memorie magnetic-plate di due tipi diversi.
Dettaglio costruttivo della magnetic-plate memory tratta dal brevetto US 3.312.961 del 1967.
Memoria a nuclei magnetici, capacità 4 kword per 8 bit, proveniente da un calcolatore militare CDC.
Unità di memoria a nuclei magnetici (Memory Stack Module) proveniente da un calcolatore militare Sperry-Univac, probabilmente un Univac MK152 Fire Control Computer, una macchina a 18/36 bit a transistor conosciuta anche come Univac 1219 ed equivalente alla versione civile designata Univac 418-II, introdotto nel 1964. Il calcolatore MK152 faceva parte del sistema di controllo MK-76 per missili superficie-aria RIM-2 "Terrier" e RIM-67 "Standard" in uso presso la Marina degli Stati Uniti, nell'ambito del quale era adibito in particolare al governo dell'unità radar AN-SPG/55. L'unità di memoria visibile qui ha una capacità di 64 Kword, suddivisa in 32 blocchi (memory plane) da 2 Kword ciascuno,ognuno dei quali contiene dunque 36.864 bit (2.048x18). Il progetto dell'Univac 418 venne sviluppato all'inizio degli anni Sessanta dalla Sperry Rand di St. Paul (Minnesota) e deriva da una precedente macchina impiegata dall'azienda per testare i calcolatori Univac di maggiori dimensioni, nota come CUT (acronimo di Control Unit Tester). La sigla "418" sta ad indicare la lunghezza della parola in memoria (18 bit) ed il tempo di ciclo della memoria RAM (4 microsecondi). L'Univac 418 originario, o 418-I, aveva una RAM a nuclei ampia da un minimo di 4 ad un massimo di 16 Kword; il 418-II ha invece una RAM più ampia e veloce (2 microsecondi). Le macchine Univac 418 sono concepite come calcolatori di processo in tempo reale e sono state impiegate soprattutto nel controllo di sistemi radar e di puntamento (ad esempio quello dei missili TARTAR e Talos, o in campo civile l'Automated Radar Tracking System - ARTS - utilizzato in molti aeroporti statunitensi ed introdotto dalla FAA nel 1966). I calcolatori 418-II sono stati utilizzati, oltre che dalla Marina USA (vedi sopra), dalla NASA, dall'Aeronautica Militare USA (USAF) per l'elaborazione dei bollettini meteorologici, dalla Federal Telecommunication Systems, dal Dipartimento della Difesa USA nel sistema di telecomunicazioni AUTODIN e da parecchie società private (ad esempio banche e compagnie telefoniche). In alcuni casi esso è stato impiegato come vero e proprio elaboratore per applicazioni COBOL (ad esempio contabilità), nonostante le sue origini come sistema real-time. Un importante impiego civile del 418-II era rappresentato dal radar di terra ARTS-I installato per la prima volta nel 1969 all'aeroporto di New York. L'Univac 1219 è stato fabbricato in più versioni diverse per impieghi a terra ed in mare (ad es. le due versioni -B o CP-848 e -C o CP-890) ed aeronautici (1819 o CP-914): vedi ad es. http://vipclubmn.org/cp18bit.html#1219.
Vedi: https://wiki.cc.gatech.edu/folklore/index.php/The_UNIVAC_418_Computer; http://vipclubmn.org/cp18bit.html.
Vista del retro del modulo di memoria raffigurato sopra, in cui si vedono i connettori di segnale e la suddivisione in 32 memory-plane.
Unità di memoria a nuclei da 16 KB (1978/1979) proveniente dall'apparato di bordo di un jet militare USA.
Memoria a nuclei di fabbricazione sovietica, primi anni Settanta, proveniente da un'apparecchiatura militare. Si noti la realizzazione estremamente robusta ed il rivestimento impermeabilizzante in resina.
Memoria a nuclei di fabbricazione sovietica, circa 1976. E' stata prodotta in Moldavia (Moldova, oggi nella Confederazione Russa), dallo stabilimento di Schetmash. La capacità di 21 kbit (20.480 bit) suddivisi in 40 blocchi 16x32, organizzati in due piani da 20 blocchi ciascuno sui due opposti lati della scheda. Non è in generale vero, come talvolta si crede, che le memorie di fabbricazione sovietica e comunque provenienti dai Paesi dell'Est avessero nuclei più grandi delle controparti occidentali. I produttori dell'ex Patto di Varsavia erano in grado di realizzare nuclei con caratteristiche in tutto simili rispetto a quelli prodotti ad esempio in Corea del Sud e negli Stati Uniti.
Memoria Fabri-Tek 8K×8, 1979.
Memoria Ampex/Ferrotec da 8 K × 18 bit (1972), con il relativo manuale tecnico ed altra documentazione originale. Era destinata all'installazione in una macchina Siemens.
Memoria a nuclei Ampex da 1 K × 12 bit (1970, alcuni componenti hanno date del 1969).
Memoria di registratore di cassa NCR fabbricata da Fujitsu, 1976, capacità 2 kbit. In basso a sinistra un dettaglio dei nuclei.
Memoria NCR per terminale dati, 1976, capacità 2 kbit. In basso a sinistra un dettaglio dei nuclei.
Memoria Fabritek da 1 kword su scheda HP, 1979, impiegata in uno strumento Primary Multiplexer Analyzer 3779C.
Memoria Standard Memories per calcolatrice elettronica programmabile, 1971, capacità 4 kword a 9 bit con parità. Costruzione su 9 piani di memoria sovrapposti a coppie (vedi dettaglio). Alla fine degli anni Sessanta la tendenza a realizzare memorie con un unico piano di elevata capacità (8, 16, 32 kword) prevalse su quella di utilizzare più piani di minore capacità collegati fra loro, che erano più costosi in ragione del maggior numero di componenti impiegati. La fabbricazione di singoli piani di capacità superiore a 16 kword richiese la produzione di nuclei molto piccoli. Le memorie di questo tipo venivano fabbricate con un procedimento semiautomatizzato: una parte del lavoro di "infilatura" dei nuclei veniva fatta a macchina e la restante a mano, da operai specializzati mediante appositi micromanipolatori di precisione. Il montaggio automatico dei nuclei, per anni un problema centrale nella produzione delle memorie, fu oggetto di numerose ricerche e brevetti (ad esempio: US Pat. 2.961.745, 1960 disponile in PDF qui: http://www.freepatentsonline.com/2961745.pdf, oppure US Pat. 2.700.150 del 1955).
Scheda di memoria da 200 parole a 12 bit, 1970, suddivisa in 2 piani di nuclei ed organizzata come matrice 52x52, proveniente da un calcolatore elettronico per contabilità, o "macchina elettrocontabile", Burroughs E2000 (Electronic Accounting Calculator). Nella parte destra della scheda si intravede parte del logo Burroughs. L'E2000 era un piccolo calcolatore elettronico la cui principale applicazione era la contabilità a partita doppia; questa macchina derivava dalla Burroughs Sensitronic a sua volta discendente della rivoluzionaria (per l'epoca) macchina contabile elettromeccanica Sensimatic introdotta all'inizio degli anni Sessanta. L'E2000 memorizzava i dati su nastro perforato oppure su banda magnetica (magnetic stripe), una soluzione adottata a quei tempi anche da altri fabbricanti. Una memoria identica a quella raffigurata qui è visibile in questa pagina (vedi anche: http://www.vintage-radio.net/forum/showthread.php?t=74596). Qui è invece disponibile un file PDF con la scansione della brochure commerciale Burroughs dell'E1400, un sistema concettualmente simile all'E2000, del quale vengono anche elencate le diverse possibile applicazioni.
Memoria Electronic Memories, 1971, capacità 4 kword per 16 bit. Nel dettaglio la struttura a 4 piani sovrapposti da 1 kword ciascuno.
Tre memorie fabbricate da Electronic Memories: a destra, per minicomputer Honeywell H516, capacità 8 kword per 9 bit (1971); a sinistra, modulo Nano-II per minicomputer, capacità 4 kword per 18 bit/8 kword per 9 bit, 1973. In basso a destra è visibile un piano di memoria da 2 kbit (circa 1966) appartenuto ad un calcolatore Burroughs.
Scheda di memoria EM Nano-II: http://www.yesterdaystechnology.com/html/core_memory.html.
A sinistra, un'unità di memoria a nuclei Electronic Memories (1974) proveniente da un calcolatore militare; la capacità è di 8 kword per 8 bit. A destra, una memoria a nuclei proveniente da un non meglio identificato calcolatore General Electric (circa 1965/6).
Modulo di memoria a nuclei Plessey con una capacità di 2 kword per 8 bit, 1974.
Incorniciato, un piano di memoria a nuclei proveniente da un calcolatore General Electric GE-225 (1965), membro della famiglia di mainframe GE-200. Questi computer, interamente realizzati con transistor discreti, avevano una lunghezza di parola di 20 bit dei quali 13 riservabili per la specifica dell'indirizzo di memoria. La General Electric commercializzava un'ampia serie di periferiche (unità disco, nastri, stampanti, lettori/perforatori di schede) ed estensioni (unità in virgola fissa e mobile, software per applicazioni specifiche, espansioni di memoria). Le macchine della famiglia GE-200 avevano una capacità base della RAM di 8 KB, 16 per i soli modelli di fascia più elevata (GE-235) e 4 KB nel modello 215, il più piccolo. Su un sistema di questa serie, il 265 (estensione in time-sharing del 235 e, tra l'altro, il primo calcolatore time-sharing di successo), è stato creato il linguaggio BASIC.
Scheda di memoria a nuclei magnetici (qui si vede l'elettronica di controllo; la memoria vera e propria è contenuta in un modulo posto sul retro della scheda) fabbricata da Computer Control Corp. negli anni Settanta. La capacità è di 16 kbit. Una particolarità di questo oggetto sono i moduli cordwood contenenti integrati a bassa scala di integrazione e componenti discreti, che formano i circuiti di controllo della memoria. Le dimensioni sono di circa 30 per 30 centimetri.
Memoria Fabritek da 8 kword per 16 bit impiegata in un controllo numerico General Automation, 1975.
Memoria Ampex su scheda General Automation, capacità 16 kword per 9 bit, 1975. L'organizzazione della memoria è simile a quella riprodotta nell'immagine precedente.
Memoria Electronic Memories da 8 kword per 16 bit, 1977.
Memoria California Data Processors (licenza Ampex), 1974, capacità 16 kword per 16 bit.
Memoria Ampex da 8 kword per 18 bit, 1975.
Memoria Standard Memories CF-4, 1971, 4 kword per 16 bit.
Unità di memoria (completa) Standard Memories, 1971/2, capacità 4 kword per 16 bit, basata sulla scheda CF-4 riprodotta sopra. Qui è visibile il lato dei core driver.
Vista dell'altro lato dell'unità di memoria raffigurata sopra. Nel dettaglio la costruzione a schede sovrapposte.
Scheda Standard Memories 4KEF18MM, 1973/4, capacità 4 kword per 18 bit. Nel dettaglio in basso a sinistra l'organizzazione della memoria, a due moduli sovrapposti.
Scheda Standard Memories Inc. EF8K18MM (1974), con una capacità di 8K × 18 bit (o 16K × 8 bit + parità).
Memoria Fabritek, 1970, 2 kword per 18 bit.
Scheda di memoria Standard Logic Inc., 1975, capacità 4 kword (probabilmente a 8 bit).
Scheda di memoria HP per minicomputer della Serie 2100 (modello 2116A), 1975, capacità 8 kword per 16 bit suddivisi in 2 piani sovrapposti (64 kbit totali): vedi http://www.hpmemory.org/wb_pages/wall_b_page_03.htm. (HP P/N 5060-8331)
Vedi (HP 2100A): http://www.hpmuseum.net/display_item.php?hw=98.
Memoria Standard Memories, circa 1977, capacità 4 kword per 18 bit.
Memoria di fabbricante sconosciuto, forse Fabritek, 1973/4, 4 kword per 16 bit.
Memoria Ampex, 1973, 4 kword per 18 bit.
Scheda di memoria Ampex, 1975, capacità 4 kword per 16 bit. Questo tipo di modulo di memoria Ampex è descritto nel brevetto US Pat. 3.825.907 (1974): vedi http://www.freepatentsonline.com/3825907.pdf.
Memoria Ampex da 16 kword per 16 bit, 1976.
Memoria Ampex da 32 kword per 9 bit, 1979.
Memoria M716 per minicomputer Honeywell DPS, 1980, fabbricata da Ampex; capacità 8 kword per 16 bit.
L'altro lato della scheda di memoria Honeywell riprodotta sopra.
Memoria a nuclei Control Data Corporation/CDC da 32 kword × 8 bit (1978).
L'altro lato della memoria CDC dell'immagine precedente.
Memoria a nuclei da 16 kword × 12 bit, circa 1975.
Memoria Philips, 1975, capacità 8 kword per 16 bit.
Memoria Memtek da 16 kword per 9 bit, 1976.
Memoria Dataram da 8 kword per 18 bit, 1976.
Memoria Dataram da 24 kword per 8 bit, 1974.
Memoria Dataram da 16 kword per 17 bit, 1979.
Memoria Data Products da 16 kword × 16 bit, 1977.
Memoria Dataram da 16 kword per 16 bit, 1981.
Memoria di minicomputer Data 100, 1977, fabbricata da Ampex; la capacità è di 8 kword a 16 bit.
Scheda di memoria a nuclei NCR, capacità 8 Kword per 18 bit (1975).
Memoria Telefile Corp. (costruzione Ampex) da 32 kword per 18 bit, 1979.
Memoria (fabbricante sconosciuto, forse Datanet) da 36 kword per 16 bit, 1978. E' probabile che si tratti di una memoria CDC: nel sito del Computer History Museum è visibile una scheda CDC quasi identica (vedi).
Lato driver della memoria riprodotta sopra.
Memoria Sperry Univac da 32 kword per 16 bit, circa 1977.
Memoria Sperry/Univac da 64 kword per 16 bit, 1983, proveniente da un calcolatore AN/UYK-20. I nuclei sono piccolissimi. Nel settore aerospaziale e militare le memorie a nuclei magnetici, a motivo di alcune loro caratteristiche particolarmente desiderabili (ad esempio l'elevata resistenza a condizioni ambientali difficili ed alle radiazioni) sono rimaste in uso fino alla metà degli anni Ottanta, quando l'industria dei semiconduttori ha iniziato a produrre memorie Flash-EPROM di caratteristiche comparabili.
Anche: https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a032303.pdf.
Memoria DEC H214, per PDP-8. La capacità è di 8 kword per 16 bit.
Sull'organizzazione di questa scheda: http://www.freak-search.com/en/thread/2938155/pdp_11_core_memory_h214_memory_stack.
Foto dettagliata di una scheda H214: http://www.conservatique.com/_/rsrc/1251146207239/pdp/pdp-1105/H214-core-plane?height67&width00.
Sulla memoria a nuclei nei DEC PDP-8: http://www.pdp8.net/pdp8em/core.shtml.
Scheda DEC XY-Driver G233 (1973) per minicomputer PDP-8. Assieme alle schede G111 e H212 forma l'opzione di memoria a nuclei (Core Memory Board Set) MM8-EJ da 8 kword.
Memoria a nuclei DEC (1971), capacità 4K × 19 bit.
Memoria a nuclei magnetici Keronix per PDP-8, 1974, 16 Kword per 12 bit. Negli anni Settanta le memorie a nuclei, che avevano dominato la scena per circa un ventennio (moltissimo, nel mondo dei calcolatori elettronici) raggiunsero il "punto di non ritorno" oltre il quale la loro tecnologia non poteva più essere convenientemente migliorata. Questo è un buon esempio dello "stato dell'arte" delle memorie a nuclei di quel periodo, sia come capacità che come rapporto prezzo/prestazioni. E' vero infatti che esistevano memorie più veloci e più capaci di questa, ad esempio da 72 e 128 Kword, tuttavia il "taglio" da 16 Kword (in questo caso a 12 bit trattandosi di una memoria per DEC PDP-8) è a mio avviso il più rappresentativo in termini di popolarità e di esigenze medie dei minicomputer dell'epoca. Una memoria di questo tipo contiene più di 196.000 nuclei, le cui dimensioni non possono ovviamente essere ridotte al di sotto di un dato limite considerando che ciascuno di essi deve essere attraversato da tre conduttori e che vi sono delle restrizioni imposte dal montaggio automatico ovvero semi-automatico (si pensi al lavoro degli assemblatori a mano...). Poiché la velocità della memoria e prima ancora le sue dimensioni sono strettamente dipendenti da quelle dei nuclei, anche suddividendo questi in più "piani" sovrapposti ed adoperando altri accorgimenti di cablaggio lo spazio complessivo occupato non potrà mai scendere sotto una certa soglia, che attorno alla metà degli anni Settanta diventò un fattore critico e diede la spinta decisiva al passaggio alle RAM a circuito integrato. Bisogna anche notare che tutte le tecnologie alternative (memorie thin-film, plated-wire, twistor, BIAX ecc.) si erano nel frattempo mostrate meno convenienti dei nuclei, sia come prezzo per bit sia come media delle caratteristiche fisiche (velocità, affidabilità e densità per bit). Facendo un rapido confronto visivo tra questa memoria e la scheda sottostante, appartenente circa al medesimo periodo, si nota immediatamente il risparmio di spazio ottenibile con le memorie a circuito integrato - si osservi che le DRAM MK4008 da 1 Kbit visibili qui sotto potrebbero essere "impacchettate" più densamente sul circuito stampato, permettendo così di raggiungere a parità di dimensioni della scheda una capacità di 8 KB. Si tenga anche presente che la memoria Keronix è formata, in realtà, dall'unione di due schede contenenti nel complesso circa 80 integrati SSI di vario tipo, più transistor, condensatori e vari altri componenti e che essa ha un consumo circa quadruplo rispetto all'altra. La Keronix Inc., che aveva sede ad Orange in California, era stata fondata negli anni Sessanta da un gruppo di ingegneri "fuoriusciti" dalla Data General (DG). Questa azienda, relativamente piccola ma tecnologicamente avanzata, produceva memorie compatibili per tutti i principali fabbricanti di minicomputer. Particolarmente agguerrita era la sua concorrenza alla stessa DG: quando quest'ultima vendeva schede di memoria da 8 Kword per i minicomputer Nova, Keronix poteva offrire al medesimo prezzo memorie da 16 Kword - e la cosa si ripetè in seguito per le schede DG da 16 Kword, meno convenienti e veloci di quelle Keronix da 32. Inoltre il prezzo delle memorie Keronix da 8 Kword era estremamente aggressivo nei confronti di DG: solo 3.300 Dollari (1973) contro oltre 6.000. All'inizio degli anni Settanta gli ingegneri della Keronix iniziarono lo sviluppo di un proprio minicomputer compatibile con la famiglia Nova di Data General, che (si disse) era basato sul reverse-engineering delle macchine DG - la circostanza è citata nel famoso libro di T. Kidder The Soul of a New Machine. Questo fatto diede il via ad una lunga serie di cause civili per violazione di brevetti, concorrenza sleale ed altre "amenità" (vedi questo articolo d'epoca). Una domenica pomeriggio, nel Gennaio 1973, lo stabilimento della Keronix fu completamente distrutto da un incendio doloso. I Vigili del Fuoco accorsi sul posto scoprirono al suo interno un uomo, riverso in terra svenuto, accanto ad una tanica vuota di benzina. Benché ustionato e intossicato dal fumo riuscì a sopravvivere e risultò essere un investigatore privato di Filadelfia che lavorava per un grande studio legale di quella città, tra i cui clienti c'era proprio la Data General. Le indagini e gli interrogatori di polizia non riuscirono tuttavia a provare l'implicazione dei vertici DG, che rimase quindi solamente un sospetto (vedi ad esempio questa pagina: http://www.ricomputermuseum.org/c-keronix.html). La vicenda si concluse con l'acquisizione da parte di Data General della Keronix e con la rinuncia di quest'ultima ad ogni azione legale nei confronti della DG stessa (vedi questo articolo del Dr. Dobb's Computer Journal).
Vedi: http://www.easy68k.com/paulrsm/dg/dg40.htm (pagg. 11, 12), The Keronix fire.
Memoria Plessey Peripheral Systems per DEC PDP-8, lato dei nuclei. Plessey Microsystems è stata, negli anni Settanta, un noto fabbricante di memorie compatibili per minicomputer DEC PDP. Questa scheda (sigla PM-80) ha una capacità di 8 kword per 12 bit ed è stata prodotta nel 1979.
L'altro lato della scheda Plessey riprodotta sopra.
Memoria Dataram Corp. DR-118 per DEC PDP-8, lato dei nuclei (capacità 16 kword per 12 bit), anno di costruzione 1982.
Lato driver della memoria Dataram riprodotta sopra.
Scheda DEC H216 per PDP-8, 1973, capacità 8 kword per 19 bit (3w-3d, 18 mil).
Vedi: http://www.computerhistory.org/collections/accession/102626366 (una scheda simile).
Scheda DEC H217D (H-217D), 1974, capacità 16 kword per 16 bit (PDP-11).
Memoria DEC H219A per PDP-8/A, 1975, capacità 8 kword per 12 bit.
Scheda DEC H219A: vista dei nuclei (in basso a sinistra un dettaglio). In alto a destra dettaglio dei driver, che fanno pensare ad un progetto di derivazione Ampex.
Memoria DEC H219, lato della scheda di controllo (core driver). Questa scheda è contraddistinta dalla sigla DEC G649 (Core X-Y Driver & Sense/Inhibit Card).
Memoria DEC H-222A, 1977, vista dal lato della memoria vera e propria (nuclei). Capacità 16 kword per 18 bit. Questa memoria, nota come MM11-DP, era utilizzata nei minicomputer PDP-11/34.
L'altro lato della memoria DEC MM11-DP riprodotta sopra. La scheda con i driver è identificata dalla sigla G652.
Memoria DEC H-224B, 1977, capacità 32 kword per 19 bit (PDP-11/70). Questa scheda era impiegata nell'opzione di memoria DEC MJ11 (vedi).
Memoria Plessey PM 1105 per minicomputer DEC PDP-11, capacità 16 kword per 16 bit, 1979.
Vista del lato "memory driver" della scheda Plessey riprodotta sopra.
Scheda di memoria Plessey PM 1102, 1976, per minicomputer DEC PDP-11. Ha una capacità di 16 kword a 18 bit. Quando venne introdotta, nel 1975, questa era la scheda OEM per PDP-11 di più alta capacità disponibile sul mercato.
Scheda di memoria Ampex, 1977, per PDP-11. Qui è raffigurata la sola unità di memoria a nuclei, la cui capacità è di 32 kWord per 18 bit.
Memoria Data General (per minicomputer Nova) da 8 kword per 16 bit, 1973.
Una scheda simile: http://www.computermuseum.li/Testpage/CoreMemoryDataGeneral.htm.
Anche: http://www.digibarn.com/collections/parts/dg-corememory/index.html.
Memoria Ampex per minicomputer DG Nova, 1975, capacità 8 kword per 16 bit.
Memoria Keronix P-3 per minicomputer Data General Nova, 1976, capacità 16 kword per 16 bit.
Memoria Dataram DR-114 per minicomputer DG Nova, 1978, capacità 16 kword per 16 bit.
Memoria Standard Memories per minicomputer DG Nova, 1976, 16 kword × 16 bit.
Memoria da 8 Kbyte per minicomputer Litton (1974).
Esempio di memoria a nuclei magnetici di produzione più recente: una scheda Multibus fabbricata da Micro Memory Inc. nel 1984, capacità 32 KB (modello MMI 90630).
