आईबीएम 305 RAMAC

आईबीएम (IBM) 305 RAMAC पहला व्यावसायिक कंप्यूटर था जो सेकेंडरी स्टोरेज(माध्यमिक भण्डारण) के लिए गतिशील प्रमुख हार्ड डिस्क ड्राइव (चुंबकीय डिस्क स्टोरेज) का उपयोग करता था। इस प्रणाली की अमेरिकी नौसेना और निजी निगमों में पहले से स्थापित परीक्षण इकाइयों के साथ 14 सितंबर,1956 को सार्वजनिक रूप से घोषणा की गई थी। RAMAC का अर्थ "रैंडम एक्सेस मेथड ऑफ़ एकाउंटिंग एंड कंट्रोल"("गणनेवाला और नियंत्रण की अनियमित अभिगम विधि") है, क्योंकि इसका संरचना व्यवसाय में वास्तविक समय एकाउंटिंग(गणनेवाला) की आवश्यकता से प्रेरित था।

इतिहास
अमेरिकी स्वत: उद्योग में प्रयोग होने वाला पहला RAMAC 1957 में क्रिसलर के मोपर(MOPAR) डिवीजन में स्थापित किया गया था। इसने एक विशाल टब फ़ाइल को प्रतिस्थापित कर दिया जो मोपर के भागों की सूची नियंत्रण और आदेश प्रसंस्करण प्रणाली का भाग था।

स्क्वॉ वैली (यूएसए) में 1960 के ओलंपिक शीतकालीन खेलों के समय, आईबीएम ने खेलों के लिए पहला इलेक्ट्रॉनिक डेटा प्रसंस्करण प्रणाली प्रदान किया। आईबीएम RAMAC प्रणाली में 305 कंप्यूटर, पंच कार्ड डेटा संग्रह और केंद्रीय मुद्रण सुविधा सम्मिलित है।

1,000 से अधिक प्रणाली बनाए गए थे। 1961 में उत्पादन समाप्त हो गया जिससे RAMAC कंप्यूटर 1962 में अप्रचलित हो गया जब आईबीएम 1401 के लिए आईबीएम 1405 डिस्क स्टोरेज इकाई उपस्थिति की गई, और 1969 में 305 को वापस ले लिया गया था।

अवलोकन
पहली हार्ड डिस्क इकाई को 13 सितंबर 1956 को भेज दिया गया था। कंप्यूटर के अतिरिक्त घटक कार्ड पंच, केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई, बिजली आपूर्ति इकाई, ऑपरेटर का कंसोल/कार्ड रीडर इकाई और प्रिंटर थे। एक नियमावली पूछताछ स्टेशन भी था जो संग्रहीत अभिलेखों तक सीधी पहुंच की अनुमति देता था। आईबीएम ने इस प्रणाली को 64,000 छिद्रित कार्डों के बराबर भंडारण करने में सक्षम बताया था।

305 आईबीएम द्वारा निर्मित अंतिम वेक्यूम-ट्यूब कंप्यूटरों में से एक था। इसका वजन एक टन से अधिक था।

आईबीएम 350 डिस्क प्रणाली ने 5 मिलियन अक्षरांकीय वर्णों को छह डेटा बिट्स, एक समता द्वियक और रिकॉर्ड किए गए आठ बिट्स के लिए एक स्पेस बिट के रूप में संग्रहीत किया। इसमें 24 इंच व्यास (610 mm) की पचास डिस्कें थीं।सभी सर्व नियंत्रण के तहत, एक डिस्क का चयन करने के लिए दो स्वतंत्र पहुँच आर्म ऊपर और नीचे चले गए, और एक रिकॉर्डिंग ट्रैक का चयन करने के लिए अंदर और बाहर चले गए। एकल रिकॉर्ड का पता लगाने का औसत समय 600 मिलीसेकंड था। 1950 के दशक में कई अच्छे प्रतिरूप जोड़े गए। 350 डिस्क स्टोरेज के साथ आईबीएम RAMAC 305 प्रणाली प्रति महीने US$3,200 में लीज (2022 में $33,300 के बराबर) पर लिया गया।

मूल 305 RAMAC कंप्यूटर प्रणाली को लगभग 9 मी (30 फ़ीट) गुणा 15 मी (50 फ़ीट) के कमरे में रखा जा सकता था जिसमे 350 डिस्क स्टोरेज इकाई की माप लगभग 1.5 वर्ग मीटर (16 वर्ग फुट) है। हिताची ग्लोबल स्टोरेज टेक्नोलॉजीज (जिसने आईबीएम के हार्ड डिस्क ड्राइव व्यवसाय का अधिग्रहण किया है) शोध के उपाध्यक्ष करी मुंस ने वॉल स्ट्रीट जर्नल के एक साक्षात्कार में कहा था कि RAMAC इकाई का वजन एक टन से अधिक था, इसे फोर्कलिफ्ट के साथ इधर-उधर ले जाना पड़ा, और बड़े मालवाहक हवाई जहाजों के माध्यम से पहुंचाया गया। मुंस के अनुसार, ड्राइव की स्टोरेज क्षमता को पांच मेगाबाइट से अधिक बढ़ाया जा सकता था, लेकिन आईबीएम का विपणन विभाग उस समय एक बड़ी क्षमता ड्राइव के विरुद्ध था, क्योंकि वे नहीं जानते थे कि अधिक स्टोरेज वाले उत्पाद को कैसे बेचा जाए। 305 की प्रोग्रामिंग में न केवल ड्रम मेमोरी पर संग्रहीत करने के लिए मशीन भाषा निर्देश लिखना सम्मिलित है, प्रत्युत प्रणाली में लगभग हर इकाई (कंप्यूटर सहित) को प्लगबोर्ड नियंत्रण कक्ष(कंट्रोल पैनल) में वायर जंपर्स डालकर प्रोग्राम किया जा सकता है।

आर्किटेक्चर
आर्किटेक्चर प्रणाली को 305 RAMAC संचालन का नियमावली में प्रलेखित किया गया था। 305 एक एक वर्ण-उन्मुख वेरिएबल(चर) "शब्द" लंबाई डेसीमल (बाइनरी-कोडेड डेसीमल)(BCD) कंप्यूटर था। 6000 RPM पर घूमने वाली ड्रम मेमोरी थी जिसमें 3200 अक्षरांकीय वर्ण थे। डेटा स्थानांतरण के समय अस्थायी स्टोरेज के लिए 100 अक्षरों के मूल मेमोरी बफर का उपयोग किया गया था।

प्रत्येक वर्ण छह बिट का था – प्लस एक विषम समता बिट ("R") – दो ज़ोन बिट्स ("X" और "O") और निम्नलिखित प्रारूप में अंक के मान के लिए शेष चार बाइनरी बिट्स से बना है। X O 8 4 2 1 R

निर्देश सेट को ड्रम मेमोरी के केवल 20 ट्रैक पर संग्रहीत किया जा सकता था और निम्नलिखित प्रारूप में निश्चित लंबाई (10 वर्ण) थे।
 * T1 A1 B1 T2 A2 B2 M N P Q

नियत-बिन्दु अंकगणित | नियत-बिन्दु डेटा "शब्द" एक डेसीमल अंक से लेकर 100 डेसीमल अंकों तक का कोई भी आकार हो सकता है, जिसमें कम से कम महत्वपूर्ण अंक का X बिट साइन (हस्ताक्षरित आकार) संग्रहीत करता है।

डेटा रिकॉर्ड एक वर्ण से लेकर 100 वर्णों तक का कोई भी आकार हो सकता है।

ड्रम मेमोरी
ड्रम मेमोरी को प्रत्येक 100 वर्णों के 32 ट्रैक्स(पथ) में व्यवस्थित किया गया था।

इस सारणी का रंग कोड है:


 * पीला – स्टोरेज
 * नीला - अंकगणित
 * हरा - इनपुट/आउटपुट
 * लाल - विशेष कार्य

और  एक ही ट्रैक का चयन करते हैं, जिसमें दस 10-अक्षर वाले "एक्युमुलेटर" होते हैं। गंतव्य के रूप में    जोड़ निर्दिष्ट करता है,   घटाव निर्दिष्ट करता है। (इन संचायकों में संख्याओं को दहाई के पूरक रूप में संग्रहीत किया गया था, जिसमें सबसे महत्वपूर्ण अंक के X बिट में चिह्न संग्रहीत था। प्रत्येक संचायक का संकेत भी एक रिले में आयोजित किया गया था। यद्यपि 305 स्वचालित रूप से इसके मानक हस्ताक्षरित परिमाण प्रारूप और इसके बीच परिवर्तित हो गया विशेष प्रोग्रामिंग की आवश्यकता के बिना प्रारूपित करते हैं।)

,, और   ड्रम पर ट्रैक्स का चयन न करें, वे अन्य स्रोतों और गंतव्यों को निर्दिष्ट करते हैं।

व्यतिक्रम करना
305 के अनुदेश सेट में कोई व्यतिक्रम करना सम्मिलित नहीं है, इसके स्थान पर इन्हें नियंत्रण कक्ष पर प्रोग्राम किया जाता है।

असुविधाजनक व्यतिक्रम करना - प्रोग्राम निकास कोड (P क्षेत्र) नियंत्रण कक्ष पर प्रोग्राम निकास केंद्र निर्दिष्ट करता है, जिसमें वितरकों के माध्यम से एक तार जुड़ा हुआ है, प्रोग्राम प्रवेश केंद्र व्यतिक्रम के लिए निर्देश के पहले, दूसरे और तीसरे पता अंक को निर्दिष्ट करता है।


 * प्रतिबंधात्मक व्यतिक्रम करना - प्रोग्राम निकास कोड (P क्षेत्र) नियंत्रण कक्ष पर एक प्रोग्राम निकास केंद्र निर्दिष्ट करता है, जिसमें तार जुड़ा हुआ है और उपयुक्त परिस्थिति चयनकर्ता सामान्य केंद्र का परीक्षण किया जाना है, संबंधित दो परिस्थिति सेलेक्टर आउटपुट केंद्र में तार जुड़ा हुआ हैं और प्रोग्राम प्रवेश केंद्र पर व्यतिक्रम के लिए निर्देश निर्दिष्ट करता है या प्रोग्राम अग्रिम केंद्र क्रम में जारी रखने के लिए करता है। कई परिस्थिति चयनकर्ता को सम्मिलित करने वाली जटिल स्थितियों को एक ही निर्देश में निष्पादित करने के लिए जोड़ा जा सकता है (उदाहरण के लिए, कई संचायकों के चिह्न और शून्य स्थिति का परीक्षण), जिसके साथ कई प्रोग्राम प्रवेश केंद्र सक्रिय हैं।
 * बहु मार्ग व्यतिक्रम करना -गंतव्य पथ (T2 क्षेत्र) पर सेट  है और नियंत्रण कक्ष पर उपयुक्त वर्ण चयनकर्ता केंद्र में तारों को जुड़ा हुआ है और प्रोग्राम प्रवेश केंद्र अनुक्रम में जारी रखने के लिए या प्रोग्राम अग्रिम केंद्र पर व्यतिक्रम के निर्देश निर्दिष्ट करते हैं।
 * बहु मार्ग व्यतिक्रम करना -गंतव्य पथ (T2 क्षेत्र) पर सेट  है और नियंत्रण कक्ष पर उपयुक्त वर्ण चयनकर्ता केंद्र में तारों को जुड़ा हुआ है और प्रोग्राम प्रवेश केंद्र अनुक्रम में जारी रखने के लिए या प्रोग्राम अग्रिम केंद्र पर व्यतिक्रम के निर्देश निर्दिष्ट करते हैं।

समय
305 के लिए सभी समय संकेत ड्रम पर फ़ैक्टरी में रिकॉर्ड किए गए घड़ी ट्रैक से प्राप्त किए गए थे। घड़ी ट्रैक में साथ-साथ के लिए 208 μs के अंतर के साथ 12 μs की दूरी पर 816 पल्स थे।

किसी पात्र को पढ़ने या लिखने में 96 μs का समय लगा।

305 के विशिष्ट निर्देश में ड्रम के तीन चक्कर (30 ms) लगे, एक (I चरण) निर्देश प्राप्त करने के लिए, एक (R चरण) स्रोत संकार्य को पढ़ने और इसे मूल बफर में प्रतिलिपि करने के लिए, और एक (W चरण) मूल बफर से गंतव्य संकार्य लिखें। तो रिले को चुनने की अनुमति देने के लिए निष्पादन समय में ड्रम के दो (D चरण और P चरण) अतिरिक्त क्रांतियां (20 ms) जोड़ी गईं। अच्छा प्रसंस्करण गति विकल्प स्थापित किया जा सकता है जिसने तीन निर्देश चरणों (IRW) को अगली क्रांति के प्रारंभ होने की प्रतीक्षा करने के स्थान पर तुरंत एक दूसरे का अनुसरण करने की अनुमति दी; इस विकल्प और अच्छी तरह से अनुकूलित कोड और संकार्य स्थानन के साथ एक सामान्य निर्देश ड्रम की एक क्रांति (10 ms) के रूप में निष्पादित कर सकता है।

यद्यपि कुछ निर्देशों में सामान्य 30 ms से 50 ms की सादृश्य में कहीं अधिक समय लगता है। उदाहरण के लिए, गुणा करने में ड्रम के छह से उन्नीस चक्कर (60 ms से 190 ms) लगे और विभाजित (एक विकल्प) में ड्रम के दस से सैंतीस चक्कर (100 ms से 370 ms) लगे। इनपुट/आउटपुट निर्देश प्रोसेसर को हार्डवेयर की आवश्यकतानुसार ड्रम के उतने चक्करों के लिए एकीकरण कर सकते हैं।

हार्डवेयर कार्यान्वयन
305 का लॉजिक सर्किट्री एक और दो-ट्यूब जुड़ा हुआ योग्य इकाइयों और रिले से बना था।

संबंधित परिधीय इकाइयां
प्रारम्भिक प्रणाली निम्नलिखित इकाइयों से बनी थी:


 * आईबीएम 305 -प्रोसेसिंग यूनिट(प्रसंस्करण इकाई), चुंबकीय प्रक्रिया ड्रम, चुंबकीय मूल रजिस्टर और इलेक्ट्रॉनिक तार्किक और अंकगणितीय सर्किट
 * आईबीएम 350 - डिस्क स्टोरेज यूनिट
 * आईबीएम 370 प्रिंटर - प्रिंटर
 * आईबीएम 323 - कार्ड पंच
 * आईबीएम 380 - कंसोल, कार्ड रीडर और आईबीएम इलेक्ट्रिक टाइपराइटर मॉडल B1
 * आईबीएम 340 - बिजली की आपूर्ति

यह भी देखें

 * वैक्यूम ट्यूब कंप्यूटर की सूची
 * हार्ड डिस्क ड्राइव का इतिहास

बाहरी संबंध

 * आईबीएम 305 RAMAC Data Processing System
 * आईबीएम Archives on the 305
 * आईबीएम 350 RAMAC site originally prepared under the supervision of the Storage Special Interest Group of the Computer History Museum
 * Youtube video