Основные решения по ферритовой памяти
Г.С. Смирнов
Во время одной из встреч с Б.И. Рамеевым в середине 1958 г. нами было принято радикальное решение: ферритовую матрицу выполнять из элементарных (ёмкостью 16х16 бит) матриц, причём их рамку не прессовать, а вырубать из листового гетинакса с отверстиями, куда заправлялись бы периферийные контакты. Эффект был впечатляющим: упрощался монтаж и ремонт матриц, снижались требования к стенду контроля, ускорялось комплектование разрядных плоскостей и т. п. - прелестное достижение!
С 1955 года известна эффективная схема прошивки ферритовых сердечников в матрице, предложенная английской фирмой Mullard . Мы вынуждены были модернизировать эту схему для того, чтобы каждые 4 элементарные матрицы (в разрядной плоскости, состоящей из 16 МЭ-1) можно было кратчайшим способом соединять последовательно в секцию и обеспечить при этом дополнительное снижение величины помехи.
В 1960 г. в Берлине вышел из печати сборник статей "Technik der Magnetspeicher", в котором Биллингом рассказано о монтаже разрядной плоскости ёмкостью 4096 бит из 4 матриц ёмкостью 32х32 бита в МОЗУ с выбором 3D,4W для машины G-3 (ФРГ). Перевод с немецкого языка на русский этой работы под редакцией Розенблата - "Техника магнитной записи" - опубликован лишь в 1962 г. А в 1964 г. М. Пелегрен в книге "Электронные вычислительные машины" сообщил, что в МОЗУ с выборкой 3D серийной американской машины IBM-704 использовались 5-проводные матрицы ёмкостью 16х16 бит. Естественно, что такие совпадения не были случайными.
Разработанный нами стенд проверки элементарных матриц СПМ-1 обеспечивал запись и/или чтение "всех 1" ("всех 0"), а также запись и/или чтение информации, располагаемой в "шахматном порядке" (условие наихудшей помехи). Но обеспечивал и тест "бегающую 1 (0)", при которой выполнялась однократная запись 1 (0) в ячейку памяти на фоне "всех 0 (1)" и последующее чтение всех ячеек с переписью прочитанной 1 (0) в следующий адрес. Теперь мы смогли убедиться в устойчивости хранения информации, часами переписывая однократно записанную 1 (0). К нашему удовольствию на использованном нами осциллографе ИО-4 можно было показать информацию элементарной матрицы в виде растра ярких точек и затемнений. Началось паломничество наших коллег-разработчиков машины: им нравились наши экранные художества. В разработке и отладке стенда принимали участие мой однокурсник, энергичный инженер Константин Лактюшкин и молодой, напористый Валентин Близнин.
На вязку элементарных матриц Виктор Алексеевич Шумов (директор завода САМ и начальник нашего предприятия) выделил около 20 девушек, принятых "с улицы", без специальной подготовки и предложил использовать телевизионные линзы, применявшиеся для увеличения изображения, намереваясь предотвратить зрительную усталость монтажниц. Однако девушки вскоре дружно отказались от использования линз: нарушалась координация движений.
По моему предложению работницам платили за монтаж матрицы 60%, остальные 40% монтажницам доплачивали, когда матрица признавалась годной после стендовой проверки. Ремонтировали не более трех сердечников. Этим мы добились материальной заинтересованности в скорейшем доведении матрицы до годного состояния: монтажницы сами носили матрицы на стендовую проверку.
Сборку и монтаж ферритового куба выполняли опытные высококвалифицированные рабочие (такими у нас были Василий Зоткин и другие). Связь со схемами обрамления выполнили без кабелей, витыми парами проводов. Все работы проводились в лаборатории под нашим присмотром: изделие изготовили быстро и с высоким качеством. Теперь стало возможным работать с реальной нагрузкой схем выборки координатных полутоков.
В качестве основного силового элемента мы использовали электронную лампу 6П13С, надёжную и более компактную, нежели упоминавшаяся выше ГУ-50. Появившуюся высокочастотную генерацию мы подавили включением в анодную цепь столбика запоминающих ферритовых сердечников, поглощавших энергию паразитных колебаний. В качестве диодов мы применили миниатюрные триоды 6Н1П в диодном включении. Для уменьшения влияния невыбранных цепей на формирование координатного полутока мы ввели подзарядку от высоковольтного источника напряжения. Так удалось получить "беспомеховые" избирательные схемы для координатных токов "Х" и "У", величиною 500 мА. На рисунке лампы 6П13С показаны в виде триодов.
По моему предложению работницам платили за монтаж матрицы 60%, остальные 40% монтажницам доплачивали, когда матрица признавалась годной после стендовой проверки. Ремонтировали не более трех сердечников. Этим мы добились материальной заинтересованности в скорейшем доведении матрицы до годного состояния: монтажницы сами носили матрицы на стендовую проверку.
Надо сказать, что триггерные схемы машин "Урал" имели время переключения около 3-х микросекунд, а время максимума выходного сигнала при переключении нашего запоминающего сердечника в номинальном режиме составляло около 0,5-0,7 мкс., что обусловливало требование к фронтам полутоков (при реальной, в основном, индуктивной нагрузке избирательных схем) на уровне 0,5 мкс.
Поэтому я предложил формировать такие импульсы путём заряда и последующего разряда небольшого конденсатора через разделительные ламповые диоды от заторможенных блокинг-генераторов, переключающихся быстрее 50-70 нс.; согласование с нагрузкой обеспечивалось катодными повторителями. Момент запуска таких заторможенных блокинг-генераторов стали задавать с помощью широкополосных "уральских" линий задержки. Таким образом, мы получили требуемое малое время переключения важнейших синхросигналов и отличную стабильность их расположения. Позже узнал, что и Василий Мухин использовал подобную схему в устройстве управления машины.
При стробировании с помощью миниатюрной лампы 6Ж1П выходных сигналов с усилителя считывания мы получали сигналы ненормированной длительности и амплитуды, что побудило меня эти сигналы направить на заторможенный блокинг-генератор, выходной сигнал которого запускал бы триггер регистра слова: область устойчивой работы всего устройства стала заметно лучше.
Работы велись широким фронтом, слаженно, с необыкновенным подъёмом, увлеченно. С рабочих мест не уходили по полторы-две смены, часто и по "выходным" дням. Ни о каком принуждении или о денежных, или иных посулах не было и речи. И успех сопутствовал нам!
Из книги "Ферритовая память ЭВМ «Урал»". Пенза, 2006 г.
Перепечатываются с разрешения автора.
