El UNIVAC Solid State fue un ordenador de estado sólido basado en tambor magnético anunciado por Sperry Rand en diciembre de 1958 como respuesta al IBM 650. Fue uno de los primeros [1] [2] [ cita requerida ] ordenadores ofrecidos a la venta que eran (casi) completamente de estado sólido, utilizando 700 transistores y 3000 amplificadores magnéticos (FERRACTOR) para la lógica primaria, y 20 tubos de vacío principalmente para el control de potencia. Se presentó en dos versiones, el Solid State 80 (tarjetas de 80 columnas estilo IBM) y el Solid State 90 (tarjetas de 90 columnas Remington-Rand). Además de la designación "80/90", hubo dos variantes del Solid State: el SS I 80/90 y el SS II 80/90. La serie SS II incluyó dos mejoras: la adición de 1280 palabras de memoria central y soporte para unidades de cinta magnética . La SS I solo tenía la memoria de tambor estándar de 5000 palabras descrita en este artículo y ninguna unidad de cinta.
El tambor de memoria tenía un ÁREA de velocidad de acceso regular y un ÁREA DE ACCESO RÁPIDO. Un banco de 4.000 palabras de memoria tenía un conjunto de cabezales de lectura/escritura (R/W) a los que acceder. El programador debía llevar un registro de las palabras de memoria que estaban bajo los cabezales R/W y disponibles para ser leídas o escritas. En el peor de los casos, el programa tenía que esperar una revolución completa del tambor para acceder a las ubicaciones de memoria requeridas. Sin embargo, 1.000 palabras de memoria tenían cuatro conjuntos de cabezales R/W que requerían solo un giro de 90 grados del tambor como máximo para acceder a las palabras requeridas. La programación requería que cualquier función que cambiara el contenido de una ubicación de memoria primero tuviera que transferir el contenido de la palabra afectada desde el tambor a un registro estático. Había tres de estos registros AXL, para agregar los valores contenidos en las ubicaciones de memoria del tambor, el programador transferiría el contenido de la ubicación específica del tambor al registro A, luego el segundo operando se copiaría al registro X. La instrucción ADD se ejecutaría dejando el resultado en el registro X. El contenido del registro X se escribiría luego nuevamente en la palabra correspondiente en el tambor.
Ambas variantes incluían un lector de tarjetas , un perforador de tarjetas y la impresora de líneas descrita en este artículo. La única "consola" era un teclado numérico de 10 teclas, tipo máquina sumadora, desde el cual el operador ingresaba los comandos para iniciar la computadora. Ese teclado numérico también era utilizado por los programadores en el proceso de depuración. No había un sistema operativo como los hemos llegado a conocer en los últimos años; cada programa era completamente autónomo, incluido el cargador de arranque que iniciaba la ejecución. Todos los programas se cargaban desde tarjetas perforadas; incluso en la SS II, con sus unidades de cinta, no había posibilidad de ejecutar programas desde esas unidades.
La SS II, incluidas dos unidades de cinta, pesaba aproximadamente 12.027 libras (6,0 toneladas cortas; 5,5 t). [3]
El UNIVAC Solid State era un ordenador decimal codificado biquinariamente y de dos direcciones que utilizaba palabras con signo de 10 dígitos. El almacenamiento de la memoria principal lo proporcionaba un tambor magnético de 5000 palabras que giraba a 17 667 RPM en una atmósfera de helio. Para lograr eficiencia, los programadores tenían que tener en cuenta la latencia del tambor, el tiempo necesario para que un elemento de datos específico, una vez escrito, girara hasta el lugar donde pudiera leerse.
El Solid State fue uno de los primeros ordenadores producidos comercialmente que utilizaba principalmente componentes de estado sólido. [1] [2] [ cita requerida ] Sin embargo, gran parte de la lógica del ordenador estaba formada por amplificadores magnéticos , no transistores. La decisión de utilizar amplificadores magnéticos se tomó porque los transistores de germanio de contacto puntual disponibles en ese momento tenían características muy variables y no eran lo suficientemente fiables. Los amplificadores magnéticos se basaban en diminutos carretes toroidales de acero inoxidable (de aproximadamente 1/8" de diámetro interior) enrollados con dos capas de material magnético de molibdeno- permalloy 4-79 de 1/32" de ancho para formar núcleos magnéticos. Estos núcleos tenían dos bobinas de cable de cobre n.º 60 que rodeaban el molibdeno-permalloy 4-79.
Los amplificadores magnéticos requerían pulsos de reloj de alta corriente que no podían ser producidos por los transistores de la época. El sistema utilizaba un reloj derivado de una banda de tiempo grabada en el tambor de almacenamiento principal. Esta señal era leída y amplificada, procesada y enviada a los tubos del controlador, un par de tubos de salida de pentodo de potencia 6146. La salida de estos tubos alimentaba entonces el amplificador de potencia de reloj principal que consistía en seis tubos de tetrodo de potencia de metal/cerámica 4CX250B que funcionaban en contrafase /paralelo, produciendo una salida de un kilovatio. La potente señal de alto voltaje se reducía a un reloj de alta corriente de 36 voltios mediante transformadores llenos de aceite que estaban distribuidos por la máquina. La computadora SS80/90 podía escucharse con bastante claridad en la banda de transmisión AM a 707 kHz y 1414 kHz. Los tetrodos 4CX250B utilizaban una placa conectada a tierra (ánodo) debido a los requisitos de refrigeración por aire forzado. Este tubo todavía es solicitado por los operadores de radioaficionados. El tubo del reloj estaba encerrado en una caja de protección que restringía tanto las emisiones de radio como la visión por parte de otros que no fueran los ingenieros de campo de Univac. La salida de la fuente de alimentación era de -1,6 kV para la alimentación del cátodo y de -800 V para la rejilla de protección con una capacidad de 1,8 A. La fuente pesaba casi 45 kilos y estaba montada en la parte superior de la pila de alimentación. Por lo tanto, el SS 80/90, para el funcionamiento básico, dependía de la misma tecnología que pretendía sustituir, una táctica de marketing.
El ordenador era una continuación de un ordenador construido para la USAF y entregado en el Campo Lawrence G. Hanscom, cerca de Cambridge, Massachusetts, en 1957. Se fabricó en dos versiones: el Solid State 80 (tarjetas de 80 columnas IBM-Hollerith) y el Solid State 90 (tarjetas de 90 columnas Remington-Rand). Esta máquina se denominó Solid State 80-90 y se vendió principalmente en Europa. El SS80/90 estaba destinado al mercado empresarial de uso general. Los UNIVAC SS80/90 se instalaron en DC Transit, SBA, CWA, en Washington DC a principios de los años sesenta.
La impresora de línea funcionaba a 600 líneas por minuto, utilizando una tecnología de tambor de impresión que rotaba continuamente, con letras, cifras y signos de puntuación distribuidos alrededor del tambor en cada columna. 132 martillos de impresión de cara plana operados por solenoide componían una línea de impresión, con diez caracteres por pulgada. Cuando un carácter deseado llegaba a la posición de impresión, como lo indicaban las marcas de sincronización en el extremo del tambor, un tiratrón se disparaba y energizaba un solenoide de la columna de impresión, impulsando su martillo hacia la cara posterior del papel de impresión. El papel rebotaba contra una cinta ancha entintada y contra el tambor, imprimiendo el carácter deseado. Luego, el martillo rebotaba con un resorte para esperar el siguiente disparo del tiratrón y el proceso se repetía en la siguiente línea de la hoja. Las impresoras de tambor, cuando no estaban ajustadas correctamente o debido al desgaste de los componentes, registraban incorrectamente el carácter verticalmente.
La perforadora de tarjetas tenía una velocidad máxima de 150 tarjetas por minuto. La sincronización era bastante crítica durante el funcionamiento de la perforadora de tarjetas, el lector de tarjetas y la impresora, todos ellos basados en principios electromecánicos. El mecanismo básico de perforación de tarjetas fue fabricado por Bull , una empresa francesa que poseía patentes sobre máquinas de tarjetas perforadas de 80 columnas. La máquina venía en dos versiones, la P147 y la P67, la principal diferencia era el embrague electromagnético o un embrague mecánico "de garras" operado por solenoide para iniciar un ciclo de perforación. Dado que muchos engranajes, levas de contacto eléctrico estaban fijados al eje principal con pasadores cónicos, la P 67 con su embrague de garras de parada severa causaba pérdida de sincronización con más frecuencia que la P 147. La mayor parte del tiempo de mantenimiento de emergencia se dedicaba a reemplazar pasadores cónicos desgastados y dañados y a volver a sincronizar la máquina. La perforadora de tarjetas tenía una estación de prelectura, una estación de perforación y una estación de lectura de comprobación. La máquina podía ser bastante difícil de mantener y requería mucha habilidad para solucionar problemas y realizar el mantenimiento. El ciclo de la máquina estaba curiosamente dividido en 420 "puntos" o "grados de toro".
Mientras que el punzón Bull Punch se utilizó con el UNIVAC Solid State 80 para tarjetas de 80 columnas, el UNIVAC Solid State 90 utilizó el "Tower Punch" fabricado por Univac para tarjetas de 90 columnas. El Tower Punch, que funciona a 150 tarjetas por minuto, utilizó un sensor mecánico de clavijas en las estaciones de lectura previa y posterior al punzón, lo que le permitió leer una tarjeta, perforar información adicional en la tarjeta y verificar los resultados de la lectura en la estación posterior al punzón.