आईबीएम 305 RAMAC

आईबीएम(IBM) 305 RAMAC पहला व्यावसायिक कंप्यूटर था जो माध्यमिक भंडारण के लिए चलता-फिरता-प्रमुख हार्ड डिस्क ड्राइव (चुंबकीय डिस्क भंडारण ) 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 "अकाउंटिंग और नियंत्रण की रैंडम एक्सेस विधि" है,, क्योंकि इसका बनावट व्यवसाय में वास्तविक समय लेखांकन की आवश्यकता से प्रेरित था।

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

स्क्वॉ वैली (यूएसए) में 1960 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 एक केंद्रीय मुद्रण सुविधा सम्मिलित है।

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

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

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 आठ बिट्स के लिए एक स्पेस बिट के रूप में रिकॉर्ड किया है। इसमें पचास थे 24 in डिस्क। एक डिस्क का चयन करने के लिए दो स्वतंत्र एक्सेस आर्म ऊपर और नीचे चले गए, और एक रिकॉर्डिंग ट्रैक का चयन करने के लिए अंदर और बाहर, सभी सर्वोमैकेनिज्म नियंत्रण के तहत। एकल रिकॉर्ड का पता लगाने का औसत समय 600 मिलीसेकंड था। 1950 के दशक में कई बेहतर मॉडल जोड़े गए। 350 डिस्क स्टोरेज के साथ आईबीएम RAMAC 305 प्रणाली US$3,200 में लीज पर लिया गया  प्रति महीने।

मूल 305 RAMAC कंप्यूटर प्रणाली को लगभग 9 मी (30 फ़ीट) गुणा 15 मी (50 फ़ीट) के कमरे में रखा जा सकता था; 350 डिस्क स्टोरेज यूनिट के आसपास मापी गई 1.5 m2. हिताची ग्लोबल स्टोरेज टेक्नोलॉजीज (जिसने आईबीएम के हार्ड डिस्क ड्राइव व्यवसाय का अधिग्रहण किया है) के शोध उपाध्यक्ष करी मुन्स ने वॉल स्ट्रीट जर्नल साक्षात्कार में कहा RAMAC इकाई का वजन एक टन से अधिक था, जिसे फोर्कलिफ्ट के साथ इधर-उधर ले जाना पड़ता था, और बड़े मालवाहक हवाई जहाजों के माध्यम से पहुँचाया जाता था। मुंस के अनुसार, ड्राइव की भंडारण क्षमता को पांच मेगाबाइट से अधिक बढ़ाया जा सकता था, लेकिन आईबीएम का विपणन विभाग उस समय एक बड़ी क्षमता ड्राइव के खिलाफ 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, बल्कि प्रणाली में लगभग हर इकाई (कंप्यूटर सहित) को प्लग बोर्ड   नियंत्रण कक्ष में वायर जंपर्स डालकर प्रोग्राम किया जा सकता है।

आर्किटेक्चर
प्रणाली आर्किटेक्चर को 305 RAMAC मैनुअल ऑफ ऑपरेशन में प्रलेखित किया गया था। 305 एक कैरेक्टर-ओरिएंटेड वेरिएबल वर्ड लेंथ कंप्यूटर था। वेरिएबल वर्ड लेंथ डेसीमल (बाइनरी-कोडेड डेसीमल#आईबीएम) कंप्यूटर ड्रम मेमोरी के साथ 6000 क्रांति प्रति मिनट पर घूमता था जिसमें 3200 अल्फ़ान्यूमेरिक वर्ण होते थे। डेटा स्थानांतरण के समय अस्थायी भंडारण के लिए 100 अक्षरों का एक कोर मेमोरी बफर प्रयोग किया गया था।

प्रत्येक वर्ण छह बिट का था – प्लस एक पैरिटी बिट बिट (आर) –  निम्नलिखित प्रारूप में अंक के मान के लिए दो ज़ोन बिट्स ( X और O ) और शेष चार बाइनरी बिट्स से बना है: एक्स ओ 8 4 2 1 आर

निर्देश सेट को ड्रम मेमोरी के केवल 20 ट्रैक पर संग्रहीत किया जा सकता था और निम्नलिखित प्रारूप में निश्चित लंबाई (10 वर्ण) थे:
 * टी1 A1 B1 T2 A2 B2 एम एन पी क्यू

फिक्स्ड-पॉइंट अंकगणित | फिक्स्ड-पॉइंट डेटा शब्द एक दशमलव अंक से लेकर 100 दशमलव अंकों तक का कोई भी आकार हो सकता है, जिसमें कम से कम महत्वपूर्ण अंक का X बिट साइन (हस्ताक्षरित संख्या प्रतिनिधित्व) 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 में व्यवस्थित किया गया था।

इस तालिका का रंग कोड है:


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

और  उसी ट्रैक का चयन करें, जिसमें दस 10-वर्ण संचायक (कंप्यूटिंग) हैं। एक गंतव्य के रूप में एल अतिरिक्त निर्दिष्ट करता है, एम घटाव निर्दिष्ट करता है। (इन संचायकों में संख्याओं को दस के पूरक रूप में संग्रहीत किया गया था, जिसमें सबसे महत्वपूर्ण अंक का X बिट साइन को संग्रहीत करता है। प्रत्येक संचायक का संकेत भी एक रिले में आयोजित किया गया था। हालांकि 305 स्वचालित रूप से इसके मानक हस्ताक्षरित परिमाण प्रारूप के बीच परिवर्तित हो गया और यह प्रारूप विशेष प्रोग्रामिंग की आवश्यकता के बिना।)

,, 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 फील्ड) 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 (पी फील्ड) नियंत्रण कक्ष पर एक प्रोग्राम निकास केंद्र निर्दिष्ट करता है, जिसमें एक तार जुड़ा हुआ है और उपयुक्त परिस्थिति चयनकर्ता सामान्य केंद्र का परीक्षण किया जाना है, संबंधित दो परिस्थिति सेलेक्टर आउटपुट  केंद्र में तार प्लग किए गए हैं और प्रोग्राम प्रवेश  केंद्र पर व्यतिक्रम के लिए निर्देश निर्दिष्ट करता है या प्रोग्राम एडवांस  केंद्र क्रम में जारी रखने के लिए करता है। कई परिस्थिति सेलेक्टर्स को सम्मिलित करने वाली जटिल स्थितियों को एक ही निर्देश में निष्पादित करने के लिए वायर्ड किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, कई एक्युमुलेटरों के साइन और ज़ीरो स्टेट्स का परीक्षण), जिसमें कई प्रोग्राम प्रवेश  केंद्र सक्रिय हैं।
 * बहु मार्ग व्यतिक्रम करना - डेस्टिनेशन ट्रैक (टी2 फील्ड) पर सेट  है और नियंत्रण कक्ष पर उपयुक्त वर्ण चयनकर्ता  केंद्र में तारों को प्लग किया गया है और प्रोग्राम प्रवेश  केंद्र अनुक्रम में जारी रखने के लिए या प्रोग्राम एडवांस  केंद्र पर व्यतिक्रम के निर्देश निर्दिष्ट करते हैं।
 * बहु मार्ग व्यतिक्रम करना - डेस्टिनेशन ट्रैक (टी2 फील्ड) पर सेट  है और नियंत्रण कक्ष पर उपयुक्त वर्ण चयनकर्ता  केंद्र में तारों को प्लग किया गया है और प्रोग्राम प्रवेश  केंद्र अनुक्रम में जारी रखने के लिए या प्रोग्राम एडवांस  केंद्र पर व्यतिक्रम के निर्देश निर्दिष्ट करते हैं।

समय
305 के लिए सभी समय संकेत ड्रम पर फ़ैक्टरी में रिकॉर्ड किए गए क्लॉक ट्रैक से प्राप्त किए गए थे। क्लॉक 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 ऑपरेंड को पढ़ने और इसे कोर बफर में कॉपी करने के लिए, और एक (W चरण) कोर बफर से डेस्टिनेशन ऑपरेंड लिखें। यदि P फ़ील्ड (प्रोग्राम निकास कोड) खाली नहीं था, तो दो (D चरण और P चरण) ड्रम के अतिरिक्त घुमावों (20 ms) को निष्पादन समय में जोड़ा गया ताकि रिले को चुना जा सके। बेहतर प्रसंस्करण गति विकल्प स्थापित किया जा सकता है जिसने तीन निर्देश चरणों (IRW) को अगली क्रांति के शुरू होने की प्रतीक्षा करने के बजाय तुरंत एक दूसरे का अनुसरण करने की अनुमति दी; इस विकल्प और अच्छी तरह से अनुकूलित कोड और ऑपरेंड प्लेसमेंट के साथ एक सामान्य निर्देश ड्रम की एक क्रांति (10 एमएस) के रूप में कम से कम निष्पादित कर सकता है।

हालांकि कुछ निर्देशों में सामान्य 30 मिलीसेकंड से 50 मिलीसेकंड से ज़्यादा समय लगता है। उदाहरण के लिए, मल्टीप्ल ने ड्रम के छह से उन्नीस चक्कर (60 ms से 190 ms) लिए और डिवाइड (एक विकल्प) ने ड्रम के दस से सैंतीस चक्कर (100 ms से 370 ms) लिए। इनपुट/आउटपुट निर्देश हार्डवेयर द्वारा आवश्यकतानुसार ड्रम के कई चक्कर लगाने के लिए प्रोसेसर को इंटरलॉक कर सकते हैं।

हार्डवेयर कार्यान्वयन
305 का लॉजिक सर्किट्री एक- और दो-ट्यूब प्लग करने 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 कोर 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