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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA I primi computer domestici. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Radioamatore principiante Oggi, quando un computer è liberamente posizionato su una scrivania, in una valigetta e persino nel palmo di una mano, essendosi trasformato in un elettrodomestico come una radio o un televisore, è interessante guardare indietro a 50 anni fa, all'era della la nascita dei calcolatori elettronici. Già prima della fine della seconda guerra mondiale nei principali paesi del mondo iniziò un intenso lavoro di ricerca nel campo dell'automazione informatica. Guerra fredda! Dobbiamo aumentare la nostra potenza di combattimento. C'era un enorme bisogno di calcoli complessi. La matematica si stava trasformando da scienza astratta a importante strumento tecnico. Nonostante la devastazione del dopoguerra, tale lavoro fu svolto in URSS. Gli istituti di ricerca dell'Accademia delle Scienze di Mosca e Kiev hanno iniziato a creare autonomamente prototipi di singoli dispositivi informatici digitali. Fine anni '40 - inizio anni '50. Ci sono controversie scientifiche sulla base elementare e sui principi della costruzione dei computer del futuro. Ma la vita richiede di più: è necessario organizzare la produzione di massa dei computer. Per ordine del governo, viene creata una potente associazione tra SKB-245 e lo stabilimento di macchine di calcolo e analitiche di Mosca. Di conseguenza, nel 1953, lo stabilimento CAM produsse il primo computer Strela adatto alla produzione di massa. Il suo progetto è stato sviluppato dal team di autori SKB-245. I veterani ricordano: “Dopo la laurea presso le facoltà di ingegneria radiofonica delle università di Mosca, nel più stretto segreto, senza dire nulla sul tipo di attività futura, siamo stati inviati per una formazione aggiuntiva presso l'ITM e VT dell'Accademia delle scienze dell'URSS e per esercitazioni pratiche formazione presso lo stabilimento SAM di Mosca. Lì abbiamo appreso dell'esistenza del calcolo del sistema binario e dell'emergere di un nuovo ramo industriale. Una buona preparazione universitaria ha permesso di padroneggiare rapidamente la nuova saggezza." Guardando indietro, rimani stupito dalla quantità di lavoro ingegneristico e tecnico investito nella creazione di questo computer. Presentiamo alcune caratteristiche della Strela, che riflettono l'audacia del pensiero tecnico degli ingegneri della metà del secolo scorso. Tutti gli elementi attivi furono realizzati utilizzando tubi radio 6N8 e 6PZ a base ottale, comuni per l'epoca. Il loro numero totale raggiunse i 6000 pezzi (un normale ricevitore radio di quegli anni conteneva 4 tubi radio). Secondo gli scettici accademici, con una durata operativa garantita di ciascun tubo radio di 500 ore, il computer non dovrebbe funzionare affatto a causa di guasti al tubo, ma è comunque possibile raggiungere una durata media di funzionamento utile fino a 20 ore al giorno . La potenza totale consumata dal computer era di 150 kVA. Tutto, naturalmente, si trasformò in calore. Uno speciale sistema di raffreddamento ad aria è stato progettato per rimuovere il calore. L'area occupata dalla “Strela” era di 300 mq. Anche l'implementazione costruttiva è impressionante. L'intero circuito elettrico del computer era suddiviso in celle standard strutturalmente complete contenenti 3 o 9 lampade. La cella era costituita da un pannello frontale su cui erano posizionati i portalampade e da una piastra di montaggio su cui venivano montati i componenti radio mediante montaggio superficiale. Il circuito terminava con un connettore a foglia. Questo design ha consentito di risolvere rapidamente i problemi. Le celle sono state posizionate in rack verticali alti 2,5 m, i pannelli anteriori delle celle con i loro bordi si adattano perfettamente l'uno all'altro, separando i tubi radio dalle altre parti. L'installazione intercellulare è stata eseguita dal lato posteriore dei rack. Per conferire completezza strutturale al computer e facilità di accesso all'installazione, i rack sono stati disposti su due file, con i lati di montaggio uno di fronte all'altro, formando un corridoio all'interno del quale è stato possibile eseguire il lavoro preventivo. Nella parte inferiore degli scaffali c'erano dozzine di trasformatori e raddrizzatori per alimentare i circuiti dei filamenti e degli anodi dei tubi radio. Le cremagliere erano posizionate così: immaginate la lettera P con i lati lunghi circa 8 metri. All'interno, lungo la traversa superiore, era presente un pannello di controllo e dispositivi di input/output. Nella fig. 1 mostra una pianta del computer. I numeri indicano: 1 - dispositivo aritmetico; 2 - dispositivo di controllo e RAM; 3 - unità a nastro magnetico e blocco di programmi standard; 4 - corridoi-passaggi negli scaffali. Di notte, quando la Strela era impostata sul funzionamento automatico e l'illuminazione esterna era attenuata, il bagliore di 6000 filamenti di lampade e lo sfarfallio di migliaia di indicatori al neon producevano un'impressione quasi fantastica.
La vista generale del computer è mostrata nella fotografia di quegli anni (Fig. 2).
Principali caratteristiche del computer Strela:
La memoria esterna era un'unità a nastro magnetico larga 125 mm. Questo non è un errore di battitura. Il nastro, infatti, aveva una larghezza di 12,5 cm e la registrazione è stata effettuata utilizzando un codice parallelo. Il design del meccanismo era estremamente semplice: il nastro veniva riavvolto da una bobina di diametro relativamente grande a un'altra senza albero motore o rullo di pressione. Durante il funzionamento, il nastro tendeva costantemente a scivolare lateralmente, quindi quando si accedeva alla memoria esterna, un tecnico doveva posizionarsi vicino al meccanismo per controllare il movimento del nastro. La densità di registrazione era così bassa che era possibile leggere visivamente il numero o il comando registrato utilizzando uno speciale "sviluppo" - immergendo il nastro in una sospensione di fine limatura di ferro nella benzina. La benzina evaporò rapidamente e la segatura rimase attratta dalle sezioni magnetizzate del nastro. Il blocco di memoria del programma standard conteneva fino a 16 programmi che potevano essere modificati. È stato realizzato utilizzando gli unici semiconduttori dell'epoca: diodi cuprox (ossido di rame). Per l'input e l'output delle informazioni a quel tempo venivano utilizzate schede perforate e dispositivi elettromeccanici ben sviluppati. Interessante il design della RAM. È stato eseguito utilizzando tubi a raggi catodici. Ogni cifra della parola era memorizzata in uno dei tubi. L'elemento di memoria era la carica elettrostatica di uno dei 2048 punti sullo schermo. “1” e “0” sono stati registrati con impulsi di polarità diverse. La scrittura e la lettura venivano effettuate mediante un fascio di elettroni. Va notato che la memoria CRT si è rivelata il componente più inaffidabile ed è stata successivamente sostituita da un dispositivo di memoria basato su nuclei di ferrite. Il controllo generale sul funzionamento del computer è stato effettuato da un operatore situato presso il pannello di controllo centrale. Il telecomando stesso conteneva tre file di 43 indicatori su lampade al neon, che consentivano di vedere tre numeri, e una fila di indicatori per l'indirizzo del comando da eseguire. Inoltre, sul telecomando era presente un CRT, che consentiva di vedere il contenuto di uno qualsiasi dei 43 bit di RAM. I registri degli interruttori a levetta situati sul pannello orizzontale del telecomando hanno consentito di inserire codici binari di numeri nel computer ed eseguire calcoli manualmente. Come sono stati organizzati i calcoli? A quel tempo non esistevano linguaggi di programmazione. Il computer era in realtà una macchina calcolatrice che permetteva di effettuare calcoli rispettando rigorosamente la sequenza dei comandi. Di conseguenza, si formò una casta speciale di intermediari tra l'ingegnere che formulava il problema e il computer - nacque una nuova professione - il programmatore. Il programmatore doveva scrivere un programma, una sequenza di comandi eseguiti dal computer. Il sistema di comando conteneva gli indirizzi dei due numeri coinvolti nell'operazione e l'indirizzo dove scrivere il risultato. Per proteggersi dai guasti e aumentare la probabilità di ottenere risultati corretti, sono stati utilizzati il checksum delle informazioni di input e il doppio calcolo. Già i primi risultati del funzionamento dei computer a valvole hanno dimostrato che il maggior numero di guasti si verifica durante l'accensione. Ci sono volute 8-10 ore per raggiungere la modalità operativa stabile. Per questo motivo il computer non è mai stato spento. Lavorava 24 ore su 5, senza fine settimana né festivi. Il turno operativo era composto da 7-XNUMX persone. Ciascuno dei dispositivi informatici disponeva di monitoraggio e diagnostica hardware. Inoltre, c'erano programmi di controllo dei test. Per le chiamate d'emergenza da casa e la consegna di specialisti in caso di guasti complessi, un veicolo era in servizio XNUMX ore su XNUMX. Naturalmente, tali “colossi” non potevano diffondersi. In totale furono prodotti 7 o 8 computer Strela per le industrie più importanti dello Stato. Ma un inizio era stato fatto. È iniziata la formazione di specialisti nelle università. Cominciarono a essere creati istituti di ricerca e fabbriche specializzati. Il processo è iniziato!.. Autori: E. Bronin, L. Kudryashova, I. Gorodetsky, Mosca
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