IBM 1360 - IBM 1360
Das IBM 1360 Photo-Digital Storage System oder PDSS war ein Online-Archivierungsspeichersystem für große Rechenzentren. Es war das erste Speichergerät, das von Anfang an darauf ausgelegt war, ein Terabit an Daten (128 GB ) zu speichern . Die 1360 gespeicherten Daten auf Karteikarte großer Stücke von steifem fotografischem Film , die einzeln abgerufen wurden und lesen, und konnte durch das Kopieren von Daten aktualisiert werden, mit Änderungen zu einer neuen Karte. Nur sechs PDSSs wurden gebaut, einschließlich des Prototyps, und IBM gab das Filmkartensystem auf und wechselte bald darauf zu anderen Speichersystemen. Nur ein ähnliches kommerzielles System scheint aus den späten 1960er Jahren entwickelt worden zu sein, das Foto-Mem FM 390 .
Geschichte
Nussbaum
Mitte der 1950er Jahre wurde das IBM- Labor in San Jose von der CIA beauftragt, ein System zum Abrufen einer großen Anzahl gedruckter Dokumente bereitzustellen. Das Labor war daran interessiert, einen neuen fotografischen Filmtyp namens Kalvar zu verwenden . Kalvar wurde entwickelt, um Kopien von bestehendem Mikrofilmmaterial herzustellen, indem man einfach Kalvar und Original zusammenlegt, sie ultraviolettem Licht aussetzt und dann den Kalvar erhitzt, um ihn zu entwickeln. Dies könnte in einem kontinuierlichen Rolle-zu-Rolle-Verfahren durchgeführt werden. IBMs Vorschlag mit dem Codenamen "Walnut" war ein mechanisches System, das den Prozess des Kopierens von Materialien im Geschäft mit dem Kalvar-Film automatisieren würde.
Um das System weiterzuentwickeln, stellte IBM im Januar 1958 Jack Kuehler ein, um ein Team zu leiten, das Filme auf Kalvar-Basis erforschte. Er kam schnell zu dem Schluss, dass Kalvar nicht stabil genug war, um Daten mit der von IBM geforderten Zuverlässigkeit zu speichern, da es über einen Zeitraum von einigen Jahren zusammenbrach und dabei korrosive Gase freisetzte. Kalvar basiert auf einer Diazofilms und Kuehler konnte einen ähnlichen Film identifizieren , die die Zuverlässigkeit erforderlich liefern würde, wenn auch um den Preis , um in einem entwickelt werden Nasslabor Prozess. Er schlug eine neue Version von Walnut vor, die den Kalvar-Entwickler durch ein automatisiertes Diazo-Filmentwicklungssystem ersetzte, das den Film in wenigen Minuten entwickelte. Er konnte die CIA überzeugen, diese Änderung zu akzeptieren, und die neue Version wurde 1961 angekündigt und im nächsten Jahr ausgeliefert.
Das Hauptelement in einem Walnut-System war ein großes zylindrisches Karussell namens Dokumentenspeicher . Jeder Laden enthielt 200 kleine Schachteln, die IBM als Zellen bezeichnete , in Übereinstimmung mit früheren Magnetband- basierten Systemen. Jede Zelle enthielt 50 Filmstreifen, von denen jeder 99 Fotografien enthielt, die in einem Raster von 3 x 33 angeordnet waren. Insgesamt enthielt jeder Dokumentenspeicher Bilder von 990.000 Dokumenten, und bis zu 100 Dokumentenspeicher konnten in einem einzigen Walnut-System für einen Gesamtspeicher von 99.000.000 Seiten verwendet werden.
Für den Zugriff auf Seiten aus dem Walnut-System wurde ein separates System verwendet. Benutzer würden Schlüsselwörter nachschlagen, die auf einem IBM 1405- Festplattensystem gespeichert sind, um einzelne abzurufende Dokumente zu identifizieren. Die Maschine produzierte Lochkarten , die in die Walnuss eingelegt wurden. Das Walnut-System holte die Dokumente ab, kopierte sie auf einen Filmstreifen, entwickelte diesen und schob dann vier solcher Bilder in eine Blendenkarte ein . Die Karte kann direkt auf einem Mikrofilmleser gelesen oder als Negativ für großformatige Ausdrucke verwendet werden.
Zypresse
Als Walnut 1961 erfolgreich ausgeliefert wurde, konzentrierte sich das Labor in San Jose auf die Kommerzialisierung des Systems unter dem Projektnamen "Cypress". Ein direktes Analogon von Walnut für die Dokumentenspeicherung wurde das 1350 Photo Image Retrieval System , während das gleiche grundlegende System, das zum Speichern von Computerdaten angepasst wurde, das 1360 Photo-Digital Storage System wurde . Beide Systeme verwendeten die gleichen fotografischen Karten und das gleiche automatische Filmentwicklungssystem, das ursprünglich für Walnut entwickelt wurde, ersetzte jedoch den Diazofilm durch länger haltbare herkömmliche Silberhalogenidfilme. Das System nutzte Pneumatik, um die Filmkarten zwischen dem komplexeren Entwicklersystem, dem Lese-/Kopierer und einem viel größeren Lager zu bewegen. Jack Harker war der Programmmanager für die Entwicklung und Bereitstellung der Systeme.
Ungefähr zur gleichen Zeit begann die Atomenergiekommission mit der Suche nach einem System, das 1 Terabit für den Online-Zugriff durch Supercomputer mit Simulationen speichern kann . Das Thomas J. Watson Research Center von IBM schlug eine neue Version der optischen 10-Zoll-Platte vor, die sie für das maschinelle Übersetzungssystem AN/GSQ-16 (Mark II) vom Russischen ins Englische entwickelt hatten. San Jose schlug stattdessen ein Cypress-System für die gleiche Rolle vor. Cypress gewann den Wettbewerb, und ein Vertrag über 2,1 Millionen US-Dollar (entspricht 18.186.748 US-Dollar im Jahr 2020) wurde für zwei Maschinen vergeben, eine für das Lawrence Livermore National Laboratory und die andere für das Lawrence Berkeley National Laboratory . Ersteres wurde im September 1967 und letzteres im März 1968 geliefert. Drei weitere Systeme wurden schließlich geliefert, zwei für die National Security Agency und ein weiteres für das Los Alamos National Laboratory .
Dies wären die einzigen ausgelieferten Cypress-Systeme. Als sie eingeführt waren, hatte IBM eine Reihe anderer Speichersysteme ähnlicher Größe entwickelt und begann, das IBM 3850 zugunsten des 1360 vorzuschlagen Temperatur als die optische Folie des Photostore. Seine wenigen Benutzer bevorzugten im Allgemeinen das 1360, und drei der fünf wurden 1977 noch verwendet, und das letzte System wurde erst 1980 abgeschaltet, als IBM die Wartung einstellte.
Die IBM 1350 verkaufte nie eine einzige Einheit. 1966 startete das Unternehmen ein "kontrolliertes Marketingprogramm", erkannte jedoch nach einem Jahr, dass das System noch weiter entwickelt werden musste, bevor es kommerziell akzeptabel war. Stattdessen beschlossen sie, die Entwicklung abzubrechen.
Beschreibung
- Aus den Funktionsprinzipien des IBM 1360 Foto-Digital-Speichersystems
Die Daten wurden auf kleinen 35 mal 70 mm großen Karten aus steifem Film, die als Chips bekannt sind , gespeichert , wobei jede 32 Daten-"Frames" in einem 4 x 8-Array enthielt. Jeder Rahmen enthielt 492 Zeilen mit jeweils etwa 420 Bit , Nullen geschrieben als Schwarz-Klar-Muster und Einsen als Klar-Schwarz (unter Verwendung der Manchester-Kodierung ). Insgesamt hielt jeder Chip etwa 6,6 Megabit . Die Chips wurden in Plastikboxen, den sogenannten Zellen , geliefert , die jeweils 32 Chips enthielten. Für die Lieferung wurden zehn Zellen gestapelt, in eine lichtundurchlässige Plastikhülle gewickelt und dann in eine Schachtel gelegt. Kisten mit Zellen wurden in einen Trichter der 1365 Photo-Digital-Recorder- Einheit geladen , die die Verpackung abschnitt und die Zellen in eine Warteschlange fallen ließ. Wenn eine Zelle den Kopf der Warteschlange erreichte, wurde sie entfernt und geöffnet, wobei die Chips nach Bedarf einzeln herausgezogen wurden.
Die Daten wurden mit einer Elektronenkanone auf die Chips geschrieben , ähnlich dem Betrieb einer Fernsehröhre . Sensoren und Magnete auf beiden Seiten des Chiphalters fokussierten den Strahl automatisch und korrigierten die Fokussierung, wenn sich das Filament durch den Gebrauch abnutzte. Die Pistole hatte acht Filamente anstelle von einem und drehte bei Bedarf automatisch einen neuen in Position, damit sie vor dem Austausch für längere Zeit arbeiten konnte. Nachdem der Chip geschrieben worden war, wurde er in ein automatisiertes Fotoverarbeitungssystem verschoben, das denen ähnlich ist, die man in Fotogeschäften findet; der Chip wurde zum Entwickeln in eine Reihe von flüssigkeitsgefüllten Stationen getaucht und dann zum Trocknen herausgezogen.
Unvermeidbare Fehler im Film wurden teilweise durch die Verwendung komplexer Fehlerkorrekturcodes behoben, die etwa 30 % der Gesamtspeicherkapazität verbrauchten – also in jeder Zeile in einem Bild nur 300 Bit Benutzerdaten, die der Rest wird für die Datenredundanz verwendet. Dies führte zu etwa 4,7 Mbit nutzbarem Speicherplatz in einem 6,6 Mbit-Chip. Die Fehlerkorrektur konnte kleinere Unvollkommenheiten korrigieren, nicht jedoch größere Probleme oder schlechte Entwicklung, so dass die Chips nach der Entwicklung sofort an den 1364 Photo-Digital Reader weitergeleitet wurden, um sicherzustellen, dass sie funktionierten. Ein nicht funktionierender Chip wurde automatisch verworfen und durch einen anderen ersetzt, während die Daten noch im Speicher waren.
Die Daten wurden von der Karte gelesen, indem sie vor eine feststehende Lichtschranke bewegt wurde. Die Zugriffszeit wurde verbessert, indem die Daten in Zeilen angeordnet wurden, die in beide Richtungen gelesen wurden. Der Kopf würde eine Datenspur auslesen, wenn sich die Karte von rechts nach links bewegt (sagen wir) und dann die Richtung umkehren und die andere Seite derselben Spur von links nach rechts lesen. Sobald es zu seiner ursprünglichen Position zurückgekehrt war, bewegte es sich auf die nächste Spur im Feld. Der Begriff für diese Methode des Datenzugriffs ist boustrophedonisch , abgeleitet von einer griechischen Wurzel, die "wie der Ochse pflügt". Viele Computer - Drucker verwenden die gleiche Technik , um Verzögerungen zu vermeiden , den Druckkopf wieder über das Papier bewegt.
Nach der Verarbeitung wurden die Chips wieder in die Zelle eingesetzt, aus der sie zuvor entnommen worden waren. Sie wurden dann aus dem Lesegerät in die 1361 Cell File & Control oder zusätzliche 1352 Cell File- Einheiten mit ausschließlichem Speicher verschoben . Beachten Sie die Nummerierung; diese Einheiten sollten mit dem 1350-System geteilt werden. Jede Datei enthielt 75 Tabletts (5x5 x 3 tief) mit jeweils 30 Zellen, also insgesamt 2.250 Zellen, die 1/2 Terabit enthielten . Das bei LLNL installierte System verwendete einen 1361 und einen 1352 für insgesamt ein Terabit, aber andere Installationen hatten normalerweise zwei weitere 1352 für insgesamt 2 Terabit. Zellen könnten manuell bewegt werden, indem sie in den vordersten und untersten Satz von Schalen geladen wurden, die entfernt werden konnten.
Die Geschwindigkeit des Systems war ziemlich gut, das Schreiben mit etwa 500 kbit/s und das Lesen mit etwa 2,5 Mbit/s. Die Zellen wurden zwischen den Akten und den Lesegeräten unter Verwendung eines pneumatischen Schlauchsystems bewegt, das denen ähnlich ist, die zum Bewegen von Dokumenten in einigen Geschäften und Krankenhäusern verwendet werden. Das System könnte bis zu 13 Zellen "im Flug" um das System herum halten, um Verzögerungen zu minimieren.
Die Steuerung des gesamten Systems war ein kleiner Computer, ähnlich wie industrielle Steuerungscomputer programmiert, mit einer festen Anzahl von Aufgaben, die ständig liefen. Der Controller wurde auch damit beauftragt, die Daten in das und aus dem Hostformat zu übersetzen. IBM bot den 1367 Data Controller für Control Data- Systeme an und erkannte, dass die meisten Benutzer mit dieser Art von Speicherbedarf über eine Reihe von CDC-Maschinen verfügten. Andere Controller waren für verschiedene Host-Plattformen verfügbar.
Anmerkungen
Verweise
Zitate
Literaturverzeichnis
- Pugh, Emerson; Johnson, Lyle; Palmer, John (1991). 360 und frühe 370-Systeme von IBM . MIT-Presse. S. 280 –284.
- JD Kuehler und H. Ray Kerby, "A photo-digital mass storage system", Proceedings of the 7.–10. November 1966, Herbst Joint Computer Conference , American Federation of Information Processing Societies , 1966, S. 735–742
- Gilbert King, "Datenverarbeitung mit dem Photostore", Kap. 19 von "Large Capacity Memory Techniques for Computing Systems", Macmillan, New York, 1962, S. 301–304
- Robert Potter, „Component Evaluation for an Optical Data Processor“, Optical Processing of Information , Spartan Books, 1963, S. 168–186. Beschreibt den IBM Photostore im AN/GSQ-16.