Die wichtigste Hardwareentwicklung bei den Computern – Teil 2

Loading

So weiter geht es mit dem Artikel / Rätsel. Befasste sich Teil 1 gestern mit der Logik eines Computers so geht es heute um den Arbeits- und Massenspeicher.

Speichertechnologien

Den Arbeitsspeicher kann man prinzipiell aus denselben Elementen aufbauen wie die Logik. Auch hier kann man sich zunutze machen, dass ein Schalter zwei Zustände hat und so ein Bit speichern kann. Doch das ist nicht wirtschaftlich. Ein Prozessor in ihrem PC hat etwa 1 Milliarde Transistorfunktionen (das Wort umschreibt das man auch nicht schaltende Elemente wie Widerstände als Transistoren realisiert). Ein Arbeitsspeicher mit 16 GByte Größe speichert aber 131 Milliarden Bits und aus Transistoren aufgebaut braucht man dafür 524 Milliarden Transistoren. Der Speicher in der Technologie von Prozessoren wäre sehr teuer. Trotzdem verwendeten die ersten Computer die Schaltelemente als Speicher. Continue reading „Die wichtigste Hardwareentwicklung bei den Computern – Teil 2“

Ein besserer Bandrekorder für Voyager

Bei der Recherche für die Vorgänger von Voyager , den TOPS (Thermoelectric Outer Planets Spacecraft) stieß ich darauf, dass diese bezogen auf die Datenspeicherung erheblich fortschrittlicher als die Voyager waren. So war eine einfache Kompression vorgesehen. Sie hätte bei Bildern mit vielen Details pro Byte nur vier Bits, die jeweils für einen Code standen, übertragen. Bei Bildern mit viel dunklem Hintergrund griff ein zweiter Algorithmus der nur die signifikanten Bits der Kompression zuführte. Dann konnte die Kompression von 2:1 auf 4:1 bei Near-Encounter Bildern steigen (Bilder bei denen der Planet nahezu bildfüllend ist) und bei Far-Counter oder Navigationsaufnahmen auf 11:1.
Daneben war für die TOPS ein Zwischenpuffer zwischen Computer und Bandlaufwerk vorgesehen, der 2 MBit groß war. Er bestand aus 32 Modulen Plated-Wire Speicher. Plated Wire ist ein Speicher aus magnetisierbaren Drähten, die Daten wie Ringkernspeicher speichern, nur maschinell herstellbar sind und daher preiswerter. Er wurde daher auch bei den Viking Bordrechnern und vier der sechs Computer von Voyager eingesetzt. Nur mal zum Vergleich: Der Gesamtspeicher aller sechs Computer von Voyager betrug 589,824 Bit, weniger als ein Drittel dessen.

Vor allem aber war der Bandrekorder schneller – 1 Mbit/s und das trotz einer geringeren Datendichte. Ich habe mal die Daten von Bandrekordern von vier Missionen dieser Zeit herausgeholt: Continue reading „Ein besserer Bandrekorder für Voyager“

Magnetbänder

7 Zoll BandDer Univac führte 1951 das Magnetband als Medium ein. Erfunden wurde es schon vorher. Nachdem schon 1888 die Aufzeichnung von Tonsignalen auf Stahldraht erfunden wurde, entwickelte AEG von 1935 bis 1940 das Magnetband basierend auf einem hochbeanspruchbarem Plastikband, das mit einer magnetischen Schicht meist aus Metalloxiden belegt war. Es war auf einer Rolle aufgerollt worden. Als UNIVAC das Magnetband als Datenspeicher einführte, hatte es schon die Aufzeichnung und das Mischen von Tonsignalen revolutioniert und sich in der Studio Technik durchgesetzt.

Das Prinzip der frühen Magnetbänder war sehr einfach: Eine Reihe von Schreib/Leseköpfen über die Breite des Bandes magnetisierten die darunter vorbeiziehende Oberflächenschicht, bzw. die Magnetisierung induzierte beim Auslesen einen Strom in dem Schreib/Lesekopf. Als später die Datendichte immer höher wurde, verkleinerte man die Bänder, wodurch die Abspielgeräte kompakter wurden oder wenn diese beibehalten wurden, dann deckten die Spuren nicht mehr die volle Breite ab. War man am Ende des Bandes angekommen, wurden die Köpfe weiter bewegt und nutzten dann die untere Hälfte des Bandes beim Spulen in die andere Richtung.  Dies konnte man dann auf 3,4 etc. Durchgänge erweitern. Continue reading „Magnetbänder“