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Almacenamiento de solo lectura del transformador

ROM de matriz de transformador (TROS), del IBM System/360 Modelo 40

El almacenamiento de solo lectura de transformador (TROS) era un tipo de memoria de solo lectura (ROM) que se utilizó entre mediados de la década de 1940 y finales de la década de 1960, antes del uso común de la ROM de semiconductores . El TROS consistía en cables que pasaban por los núcleos de los transformadores y los rodeaban . Los cables registraban dígitos binarios (unos y ceros) a través de una inductancia y cables separados que detectaban el cambio de corriente.

Los almacenamientos de solo lectura de transformadores fueron inventados por primera vez por TL Dimond en 1945 en Bell Laboratories para el conmutador Crossbar No. 5 para ayudar en el equipo de contabilidad automática de mensajes (AMA). Las aplicaciones posteriores incluyen la computadora Bell Laboratories Model 6 y el IBM System/360 Model 20 y Model 40. [ 1] TROS se consideró simple en diseño, aunque con fallas que desalentaron aplicaciones posteriores debido a las demandas de un mayor rendimiento de la computadora.

Descripción general

IBM creó TROS como un método de almacenamiento de solo lectura para almacenar microcódigo para computadoras IBM. TROS utilizaba pilas de hojas de cableado flexibles impresas de Mylar extraíbles que encajaban en bases de transformadores fijas. Se utilizó en IBM System/360 Model 20 , IBM System/360 Model 40 y la unidad de control de archivos Type 2841. [2]

Estructura

El diseño de TROS se basa en la corriente inducida a partir de cables que pasan a través de núcleos de transformadores con forma de anillo magnético. Los cables, llamados líneas de palabras, se enhebran a través y fuera de estos núcleos con forma de anillo. Otro cable, llamado bobinado de detección, se enrollaría alrededor de una parte del núcleo del transformador. [1]

La primera versión de TROS utilizaba grandes núcleos de permalloy como núcleos magnéticos. Los núcleos de permalloy se colocaban uno al lado del otro, con el orificio del núcleo hacia arriba para que pasaran las líneas de palabras. Se utilizaba un cable magnético como líneas de palabras para esta versión de TROS. El devanado sensor se conectaba a un tubo de gas. [3]

Los diseños posteriores del IBM System/360 tenían láminas extraíbles de Mylar con cables de cobre incrustados como líneas de palabras. Estas láminas rodearían un núcleo de transformador que constaba de un núcleo de ferrita en forma de U y otro en forma de I. [1] [2] El cableado de cobre se dispondría en un patrón similar a una cuadrícula, con algunas líneas desconectadas para permitir que la corriente pasara a través o alrededor de un núcleo. Los devanados de detección se enrollarían alrededor de la sección en forma de I del núcleo de ferrita, con los devanados de detección conectados a las conexiones de salida.

Para recuperar la memoria de TROS, un pulso de electricidad pasaría a través de una de las líneas de palabras. Siempre que una corriente pasa a través de un núcleo de transformador, se induce una corriente en el devanado sensor. Un sistema independiente (como un tubo de gas) detectaría esta corriente en el devanado sensor y registraría un 1. Posteriormente, 0se registraría un si no se detectara corriente.

Historia

La primera forma de TROS fue desarrollada por TL Dimond en 1945 para el conmutador Crossbar n.° 5. En los Laboratorios Bell, TROS se denominaba traductor de anillo Dimond. [3] Su finalidad era convertir un número de equipo en un número de directorio para el equipo AMA en el conmutador Crossbar, que facturaba las llamadas telefónicas.

En 1959, el equipo de IBM Hursley utilizó TROS en el proyecto Scientific Computer and Modular Processor (SCAMP) . [4] El proyecto SCAMP se descartó en favor de un proyecto más grande en el que trabajarían varios equipos de IBM. En 1963, basándose en su experiencia con TROS, el equipo de Hursley eligió TROS para implementarlo en la nueva familia de computadoras IBM System/360 para ejecutar microcódigo . [5]

También se consideró el almacenamiento de solo lectura con condensador de tarjeta (CCROS) para el System/360, y tanto TROS como CCROS se desarrollaron para el System/360. Debido a las cantidades inesperadamente altas de ruido eléctrico del CCROS, el equipo de Hursley eligió TROS para que se usara en el Modelo 20 y el Modelo 40, y CCROS se implementó en el Modelo 30. [ 2] Esta versión de TROS tenía láminas de Mylar con cableado de cobre, lo que facilitaba la fabricación y los ajustes del código.

Los modelos más grandes del System/360 utilizarían alternativamente el almacenamiento de solo lectura con capacitores equilibrados (BCROS, por sus siglas en inglés) más rápido para lograr el mayor rendimiento deseado. A fines de la década de 1960, la memoria de semiconductores se había vuelto más barata, era más fácil de almacenar y podía albergar más memoria que TROS, lo que hizo que TROS quedara obsoleto. [2]

Usar

La memoria TROS se utilizaba para almacenar microcódigos para ordenadores centrales y controladores inteligentes que se utilizaban para controlar dispositivos de almacenamiento sofisticados, como unidades de disco y unidades de cinta. Si había un error en el microcódigo, era posible modificarlo reemplazando una o más de las hojas de cableado impresas, modificando así el contenido de la memoria del microcódigo.

Limitaciones

Se sabía que TROS era más lento que otras formas de memoria de solo lectura alrededor de la década de 1960. [1] TROS tenía un tiempo de ciclo de 600 nanosegundos y un tiempo de acceso de 240 nanosegundos en un almacenamiento de 10 5 bits. BCROS, aunque más pequeño en tamaño de memoria, tenía un tiempo de ciclo de 200 nanosegundos y un tiempo de acceso de 90 nanosegundos. [2] [6] CCROS tenía un tiempo de acceso de 10 microsegundos para un almacenamiento de 10 7 bits y de 100 nanosegundos para un almacenamiento de 10 4 bits. [7]

También era difícil modificar el sistema TROS una vez que se habían enhebrado las líneas de palabras. Normalmente, las líneas de palabras que debían cambiarse se desconectaban y se dejaban en el sistema, mientras se enhebraba un nuevo cable. [8] Esta limitación se superó con el uso de láminas de Mylar, que permitían una fácil extracción e instalación de nuevas líneas de palabras.

En algunos casos, las señales de salida se podían registrar sin que la línea de palabras pasara por un transformador. Las líneas de palabras colocadas demasiado cerca una de otra crearían una capacitancia , lo que haría que la corriente fluyera hacia una línea de palabras vecina. Este flujo accidental de corriente dio como resultado que otro núcleo del transformador detectara una señal parásita. [1]

Véase también

Referencias

  1. ^ abcde Taub, DM; Kington, BW (septiembre de 1964). "El diseño de almacenes de solo lectura de transformadores (anillo de diamante)". IBM Journal of Research and Development . 8 (4): 443–459. doi :10.1147/rd.84.0443. ISSN  0018-8646.
  2. ^ abcde Pugh, Emerson W.; Johnson, Lyle R.; Palmer, John H. (2003). Sistemas IBM 360 y primeros 370. MIT Press. págs. 175–553. ISBN 9780262290944.
  3. ^ ab Kline, Ronald R.; Joel, AE (octubre de 1986). "Una historia de la ingeniería y la ciencia en el sistema Bell: tecnología de conmutación (1925-1975)". Tecnología y cultura . 27 (4): 135–141. doi :10.2307/3105350. ISSN  0040-165X. JSTOR  3105350.
  4. ^ "Detalle del hardware". Museo IBM Hursley . Consultado el 7 de noviembre de 2023 .
  5. ^ "Módulo de almacenamiento de solo lectura de transformadores (TROS) - Revolución CHM". computerhistory.org . Consultado el 31 de octubre de 2023 .
  6. ^ Abbas, SA; Ayling, JK; Gifford, CE; Gladu, RG; Kwei, TC; Taren, WJ (julio de 1968). "Un almacenamiento de sólo lectura de condensadores equilibrados". Revista IBM de investigación y desarrollo . 12 (4): 307–317. doi :10.1147/rd.124.0307. ISSN  0018-8646.
  7. ^ Foglia, HR; McDermid, WL; Petersen, HE (enero de 1961). "Condensador de tarjeta: una memoria semipermanente de solo lectura [Carta al editor]". Revista IBM de investigación y desarrollo . 5 (1): 67–68. doi :10.1147/rd.51.0067. ISSN  0018-8646.
  8. ^ Lewin, Morton H. (1965). "Un estudio de las memorias de sólo lectura". Actas de la conferencia conjunta de informática de otoño del 30 de noviembre al 1 de diciembre de 1965, Parte I sobre XX - AFIPS '65 (otoño, parte I) . ACM Press. págs. 775–787. doi :10.1145/1463891.1463976. ISBN 978-1-4503-7885-7.

Enlaces externos