El IBM 1360 Photo-Digital Storage System , o PDSS , era un sistema de almacenamiento de archivos en línea para grandes centros de datos. Fue el primer dispositivo de almacenamiento diseñado desde el principio para albergar un terabit de datos (128 GB ). El 1360 almacenaba datos en trozos de película fotográfica rígida del tamaño de una tarjeta de índice que se recuperaban y leían individualmente, y podían actualizarse copiando los datos, con los cambios, a una nueva tarjeta. Solo se construyeron seis PDSS, incluido el prototipo, e IBM abandonó el sistema de película-tarjeta y pasó a otros sistemas de almacenamiento poco después. Parece que solo se desarrolló un sistema comercial similar, el Foto-Mem FM 390 , de finales de la década de 1960.
A mediados de la década de 1950, el laboratorio de IBM en San José fue contratado por la CIA para proporcionar un sistema que permitiera recuperar grandes cantidades de documentos impresos. El laboratorio estaba interesado en utilizar un nuevo tipo de película fotográfica conocida como Kalvar . Kalvar fue desarrollado para hacer copias de material de microfilm existente , simplemente colocando el Kalvar y el original juntos, exponiéndolos a luz ultravioleta y luego calentando el Kalvar para revelarlo. Esto podría llevarse a cabo en un proceso continuo de rollo a rollo. La propuesta de IBM, cuyo nombre en código era "Walnut", era un sistema mecánico que automatizaría el proceso de copia de materiales en la tienda utilizando la película Kalvar. [1]
Para seguir desarrollando el sistema, en enero de 1958 IBM contrató a Jack Kuehler para que dirigiera un equipo que explorara las películas basadas en Kalvar. Rápidamente concluyó que Kalvar no era lo suficientemente estable como para almacenar datos con el tipo de fiabilidad que exigía IBM, [2] descomponiéndose en un período de unos pocos años y emitiendo gas corrosivo mientras lo hacía. Kalvar se basa en una película diazo y Kuehler fue capaz de identificar una película similar que proporcionaría la fiabilidad necesaria, aunque al precio de tener que ser revelada en un proceso de laboratorio húmedo . Propuso una nueva versión de Walnut que sustituía el revelador Kalvar por un sistema de revelado automático de película diazo que revelaba la película en unos pocos minutos. Pudo convencer a la CIA para que aceptara este cambio, y la nueva versión se anunció en 1961 y se entregó al año siguiente. [1]
El elemento principal de un sistema Walnut era un gran carrusel cilíndrico llamado almacén de documentos . Cada almacén contenía 200 pequeñas cajas a las que IBM denominaba celdas , en consonancia con los sistemas anteriores basados en cintas magnéticas . Cada celda contenía 50 tiras de película, cada una de las cuales contenía 99 fotografías dispuestas en una cuadrícula de 3 por 33. En total, cada almacén de documentos contenía imágenes de 990.000 documentos, y se podían utilizar hasta 100 almacenes de documentos en un solo sistema Walnut, para un almacenamiento total de 99.000.000 de páginas. [1]
Se utilizó un sistema independiente para acceder a las páginas del sistema Walnut. Los usuarios buscaban palabras clave almacenadas en un sistema de disco duro IBM 1405 , identificando los documentos individuales que se debían recuperar. La máquina producía tarjetas perforadas que se insertaban en el Walnut. El sistema Walnut recuperaba los documentos, los copiaba en una tira de película y la revelaba, y luego insertaba cuatro de esas imágenes en una tarjeta de apertura . La tarjeta podía leerse directamente en un lector de microfilm o usarse como negativos para impresiones de tamaño completo. [1]
Cuando Walnut se entregó con éxito en 1961, el laboratorio de San José centró su atención en comercializar el sistema bajo el nombre de proyecto "Cypress". [2] [a] Un análogo directo de Walnut para el almacenamiento de documentos se convirtió en el Sistema de recuperación de imágenes fotográficas 1350 , mientras que el mismo sistema básico adaptado para almacenar datos informáticos se convirtió en el Sistema de almacenamiento fotográfico digital 1360. Ambos sistemas utilizaban las mismas tarjetas fotográficas y el mismo sistema de revelado automático de películas desarrollado originalmente para Walnut, pero sustituyeron la película diazo por películas de haluro de plata convencionales de mayor duración. El sistema utilizaba neumática para mover las tarjetas de película entre el sistema de revelado más complejo, el lector/fotocopiadora y un almacén mucho más grande. Jack Harker fue el director del programa para el desarrollo y la entrega de los sistemas. [3]
Casi al mismo tiempo, la Comisión de Energía Atómica comenzó a buscar un sistema capaz de almacenar 1 terabit para acceso en línea por parte de supercomputadoras que ejecutaban simulaciones. [2] El Centro de Investigación Thomas J. Watson de IBM propuso una nueva versión del disco óptico de 10 pulgadas que habían desarrollado para el sistema de traducción automática del ruso al inglés AN/GSQ-16 (Mark II) . San José, en cambio, propuso un sistema Cypress para la misma función. Cypress ganó el concurso y se adjudicó un contrato de 2,1 millones de dólares (equivalente a 21.411.581 dólares en 2023) para dos máquinas, una para el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore y la otra para el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley . El primero se entregó en septiembre de 1967 y el segundo en marzo de 1968. Finalmente se entregaron tres sistemas más, dos para la Agencia de Seguridad Nacional y otro para el Laboratorio Nacional de Los Álamos . [4] [b]
Estos serían los únicos sistemas Cypress que se entregarían. Cuando estuvieron listos, IBM ya había desarrollado varios otros sistemas de almacenamiento de tamaño similar y comenzó a sugerir el IBM 3850 en lugar del 1360. La cinta magnética, como la del 3850, requería una atención más estricta a la humedad y la temperatura que la película óptica del Photostore. Sus pocos usuarios generalmente preferían el 1360, y tres de los cinco todavía se usaban en 1977, y el último sistema dejó de funcionar recién en 1980, cuando IBM dejó de darles servicio.
El IBM 1350 nunca vendió una sola unidad. En 1966, la compañía inició un "programa de marketing controlado", [4] pero después de un año se dieron cuenta de que el sistema necesitaría desarrollo adicional antes de que fuera comercialmente aceptable. En lugar de eso, decidieron cancelar su desarrollo. [4]
Los datos se almacenaban en pequeñas tarjetas de 35 por 70 mm de película rígida conocidas como chips , cada una de las cuales contenía 32 "marcos" de datos en una matriz de 4 x 8. Cada marco contenía 492 líneas de aproximadamente 420 bits cada una, 0 escritos como un patrón negro-transparente y 1 como un patrón transparente-negro (usando la codificación Manchester ). En total, cada chip contenía aproximadamente 6,6 megabits . Los chips se entregaban en cajas de plástico conocidas como celdas , cada una con 32 chips. Para la entrega, se apilaban diez celdas, se envolvían en un envoltorio de plástico a prueba de luz y luego se colocaban en una caja. Las cajas de celdas se cargaban en una tolva en la unidad de grabadora fotodigital 1365 , que cortaba el envoltorio y dejaba caer las celdas en una cola. Cuando una celda llegaba al principio de la cola, se retiraba y se abría, extrayendo los chips uno a uno según fuera necesario.
Los datos se escribían en los chips mediante un cañón de electrones , similar al funcionamiento de un tubo de televisión . Los sensores e imanes a ambos lados del soporte del chip enfocaban automáticamente el haz y lo corregían a medida que el filamento se desgastaba con el uso. El cañón tenía ocho filamentos en lugar de uno, y rotaba automáticamente uno nuevo en su posición según fuera necesario para permitir que funcionara durante períodos prolongados antes de reemplazarlo. Después de que el chip se hubiera escrito, se lo trasladaba a un sistema de procesamiento automático de fotografías similar a los que se encuentran en las tiendas de cámaras; el chip se sumergía en una serie de estaciones llenas de líquido para revelarlo y luego se lo sacaba para que se secara.
Los defectos de la película, imposibles de evitar, se solucionaron hasta cierto punto mediante el uso de complejos códigos de corrección de errores , que utilizaban aproximadamente el 30% de la capacidad de almacenamiento total; por lo tanto, en cada línea de un fotograma solo 300 bits eran datos de usuario, y el resto se utilizaba para redundancia de datos. Esto dio como resultado unos 4,7 Mbit de espacio utilizable en un chip de 6,6 Mbit. La corrección de errores podía corregir imperfecciones menores, pero no problemas mayores o un revelado defectuoso, por lo que después del revelado, los chips se pasaban inmediatamente al lector de fotos digitales 1364 para asegurarse de que funcionaban. Un chip que no funcionaba se descartaba automáticamente y se fabricaba otro para reemplazarlo mientras los datos aún estaban en la memoria.
Los datos se leían de la tarjeta moviéndola frente a una fotocélula fija. El tiempo de acceso se mejoraba al disponer los datos en filas que se leían en ambas direcciones. El cabezal leía una pista de datos a medida que la tarjeta se movía de derecha a izquierda (por ejemplo), y luego invertía la dirección y leía el otro lado de la misma pista de izquierda a derecha. Una vez que regresaba a su posición original, se movía a la siguiente pista en el campo. El término para este método de acceso a los datos es boustrophedonic , de una raíz griega que significa "como el buey ara". Muchas impresoras de computadora utilizan la misma técnica para evitar demoras al mover el cabezal de impresión de nuevo a lo largo del papel.
Una vez procesados, los chips se volvían a insertar en la celda de la que se habían extraído anteriormente. Luego se sacaban del lector y se colocaban en las unidades de archivo y control de celdas 1361 o en las unidades de archivo de celdas 1352 adicionales, que solo tenían almacenamiento . Nótese la numeración; estas unidades estaban destinadas a ser compartidas con el sistema 1350. Cada archivo contenía 75 bandejas (5x5 x 3 de profundidad) que contenían 30 celdas cada una, para un total de 2250 celdas, que contenían 1/2 terabit . El sistema instalado en LLNL usaba un 1361 y un 1352 para un total de un terabit, pero otras instalaciones normalmente tenían dos 1352 más para un total de 2 terabits. Las celdas se podían mover manualmente cargándolas en el conjunto de bandejas frontal e inferior, que se podían quitar.
La velocidad del sistema era bastante buena, escribiendo a unos 500 kbit/s y leyendo a unos 2,5 Mbit/s. Las celdas se movían entre los Archivos y los Lectores utilizando un sistema de tubos neumáticos similar a los que se utilizan para mover documentos en algunas tiendas y hospitales. El sistema podía mantener hasta 13 celdas "en vuelo" alrededor del sistema para minimizar los retrasos.
Todo el sistema lo controlaba un pequeño ordenador, programado de forma similar a los ordenadores de control industrial , con un número fijo de tareas ejecutándose todo el tiempo. El controlador también se encargaba de traducir los datos hacia y desde el formato del host. IBM ofreció el controlador de datos 1367 para los sistemas de datos de control , al darse cuenta de que la mayoría de los usuarios con este tipo de necesidad de almacenamiento tenían varias máquinas CDC. Había otros controladores disponibles para diferentes plataformas de host.