Prima dei microprocessori (2) - Vintage computer technologies (before micros - 2)

Pensate che scrivere "prima dei microprocessori" non sia storicamente corretto per tutti gli oggetti raffigurati qui? Nessuna paura. In questa pagina sono raffigurate svariate schede che rappresentano tecnologie diffuse (popolari) prima dell'invenzione del microprocessore, sebbene siano state concepite, progettate ovvero prodotte dopo la stessa. Per "invenzione del microprocessore" si intende l'introduzione dell'Intel 4004 (Novembre 1971). Allo stesso modo ci sono esempi di tecnologie alternative ai microprocessori (gate array LSI, CPU bit-slice ecc.)

Do You think the title "before micros" isn't historically correct? Don't worry! In this page You'll see several boards, cards etc. representative of technologies introduced (and popular) before the invention of the microprocessor, even if they have been conceived, designed or manufactured after that (Intel 4004, November 1971), as well as museum items showing technologies alternative to the microprocessor (LSI gate arrays, bit-sliced CPUs and so on). 


Scheda "Writable Control Store" di un minicomputer Varian Data Machines della famiglia V-70 (con tutta probabilità un V-73), 1976. Contiene memorie SRAM TTL Fairchild 93410 (dettaglio). Questo componente, introdotto nel 1971, è un'evoluzione del 93400 (anche noto come Fairchild 4100) che è stato, nel 1970, la prima SRAM TTL a 256 bit. Tanto la SRAM 93400 che la 93410 vennero estesamente impiegate nel supercomputer Burroughs ILLIAC-IV (Aprile 1970). La 93410 era prodotta col più evoluto processo Isoplanar, che consentiva un maggior livello di integrazione e, nello stesso tempo, un più ridotto assorbimento di corrente. Da questa memoria derivarono molte altre SRAM degli anni Settanta ed Ottanta, ad esempio la Fairchild 10415 da 1 Kbit impiegata nel Cray 1 (vedi: http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1966-RAM.html). Il termine "Writable Control Store" (WCS) indica una memoria veloce, in genere una SRAM di piccola capacità, nella quale viene memorizzato il microcodice di una CPU, in luogo dell'usuale ROM. Ciò consente la modifica e dunque la personalizzazione di tale microcodice, il che era un tempo una caratteristica desiderabile in certe applicazioni. Le macchine con questa particolarità sono chiamate "WISC" (Writable Instruction-Set Computer). Esempi di questa categoria di computer sono alcuni membri della famiglia IBM System/370, il VAX 8800 "Nautilus", le workstation Symbolics delle serie L e G, il DEC PDP-10, il PDP-11/60, l'HP 2100 e, appunto, i minicomputer Varian V-70. Negli ultimi due casi la memoria WCS era offerta come opzione. 

Modulo logico DEC della serie R (l'esemplare è del 1974) contenente una porta Exclusive-OR (EXOR) DTL realizzata con componenti discreti (transistor), appartenuto ad un minicomputer PDP-8. Questo calcolatore utilizza in massima parte moduli logici di questo tipo, a singola o doppia altezza, in aggiunta a qualcuno delle serie S e B (che hanno diverse caratteristiche elettriche e di temporizzazione). Le lettere che identificano le diverse serie si riferiscono al colore del "tab" (a sinistra nella foto) che riporta la sigla del modulo ed è utilizzato per inserire od estrarre lo stesso dal backplane (vedi: http://gunkies.org/wiki/Flip-chip#G_series). Il termine "Flip-Chip" è stato largamente usato per identificare collettivamente tutte le schede DEC di questo tipo, a singola o multipla altezza, impiegate nei minicomputer PDP, anche se esso in origine identificava i soli moduli logici che impiegavano, in luogo dei transistor discreti, un particolare tipo di integrati ibridi (in sostanza coppie transistor-diodo su substrato ceramico) detti appunto "Flip-Chip" dall'omonima tecnica di montaggio dei componenti attivi sul substrato. Benché la maggior parte della logica che costituisce la CPU del PDP-8 sia di tipo discreto, basata cioè su transistor (come in questo caso), DEC si riferiva a questo minicomputer come ad una macchina "a circuiti integrati". Ciò era in effetti vero per le versioni L ed I, introdotte nel 1968. Vedi questa pagina, oppure: http://www.faqs.org/faqs/dec-faq/pdp8-models/index.html.

Il PDP-8 è stato il primo minicomputer commerciale di successo. Introdotto nel 1965 e prodotto per più di 10 anni nelle sue varie successive revisioni, è stato venduto in più di 50.000 esemplari (più di qualunque altro computer fino a quel momento). Era una macchina a 12 bit semplice e facilmente espandibile, ispirata ad alcuni famosi calcolatori tra cui il LINC ed il CDC-160. Il PDP-8 è basato su un'architettura con bus di I/O programmato ed un singolo canale di DMA; la memoria (a nuclei) è ampia 4 Kword (a 12 bit). Il suo punto di forza era la semplicità, evidente in particolare nel ridotto set di istruzioni e di registri disponibili e nella struttura della CPU, che nei primi modelli conteneva solamente 519 porte logiche. E' stato prodotto in più versioni: la prima, PDP-8/S o "Straight-8", realizzata interamente con logica DTL discreta e dotata di un'ALU seriale a 1 bit; le successive con circuiti integrati TTL a bassa e media scala di integrazione. 

Vedi: http://ed-thelen.org/comp-hist/pdp-8.html; http://en.wikipedia.org/wiki/PDP_8

L'altro lato del modulo DEC raffigurato sopra, che mostra le piste del circuito stampato ed il connettore di backplane. Quest'ultimo era uno degli aspetti che rendevano il PDP-8 un calcolatore costoso nonostante la sua semplicità: infatti, l'impiego di molti moduli con connettori dorati e le connessioni del backplane realizzate con tecnica wire-wrap anziché con circuiti stampati erano entrambi fonte di costi di produzione superiori alla media.

Vedi: http://www.cs.uiowa.edu/~jones/pdp8/; http://www.pdp8online.com/; http://americanhistory.si.edu/collections/comphist/objects/pdp8.htm 

Modulo flip-chip G228 (inhibit driver), 1970, proveniente da un minicomputer DEC PDP-8/L; questo modulo è impiegato anche nel PDP-12 (vedi: http://e3k.computer-refuge.org/bitsavers/pdf/dec/pdp12/DEC-12-HR4B-D_PDP12vol4.pdf, vedi schema alla pagina 28). La serie G (G sta per "green", verde) comprende i moduli flip-chip funzionanti con livelli di tensione non standard. Notare che tutti i componenti, integrati e transistor, riportano sigle DEC.

Vedi: http://www.bitsavers.org/pdf/dec/pdp8/pdp8i/DEC-8I-OptionsSchVol2_1970.pdf

Modulo di calcolatore IBM 604 Electronic Calculating Punch. Contiene un tubo elettronico (valvola) 5844, con marcatura IBM, e vari altri componenti passivi discreti montati col metodo "cordwood". Questo esemplare è dei primi anni Sessanta. L'IBM 604, introdotto nell'autunno del 1948 e prodotto per più di vent'anni (fino alla fine del 1968), era un calcolatore BCD (Binary-Coded Decimal) a schede perforate programmabile tramite un apposito pannello di controllo (plugboard). Derivato dall'Electronic Multiplier 603, del quale conserva gli elementi circuitali di base, può essere considerato un ibrido tra una macchina contabile ed un vero e proprio calcolatore elettronico. La frequenza di lavoro era di 50 kHz, che gli consentiva di eseguire un'addizione fixed-point in circa 400 microsecondi. Il 604 conteneva più di 1.400 tubi elettronici alloggiati in moduli (Pluggable tube-Unit) del tipo di quello raffigurato qui sopra. Questa particolare organizzazione è notevole e storicamente importante perché è stata il primo esempio (o, meglio, tentativo) di razionalizzazione e standardizzazione degli elementi circuitali di un calcolatore. Fra l'altro il 604, fino all'introduzione dell'UNIVAC nel 1951, è stato il primo calcolatore elettronico prodotto su scala industriale ed in particolare in una catena di montaggio (vedi questa pagina per una foto - il 604, a partire dal 1953, è stato fabbricato anche in Italia negli stabilimenti IBM di Milano, vedi). L'idea della costruzione modulare con tubi elettronici è stata in seguito ripresa dalla stessa IBM in svariati sistemi, tra cui il NORC (Naval Ordnance Research Computer) ed i calcolatori della serie 700 (ad esempio il 701).

Lo stesso modulo IBM visto da un altro angolo. Nonostante le dimensioni non propriamente contenute l'IBM 604 è spesso considerato come il primo "piccolo" calcolatore elettronico della storia (non va dimenticato che venne introdotto ancora negli anni Quaranta). Ciò si deve proprio agli sforzi dell'IBM di razionalizzarne il più possibile la costruzione, in particolare nei componenti di base. In effetti l'IBM 604 impiega un limitato numero di tipi di moduli, circa 30, la gran parte dei quali sono basati sul doppio triodo 5844 e sul 6350. Nei precedenti progetti erano stati utilizzati il pentagriglia 6BE6 ed il doppio triodo 6J6, i quali tuttavia non si rivelarono sufficientemente affidabili né pienamente adatti all'impiego in circuiti digitali. Il codice del modulo è riportato nella sua parte anteriore, in questo caso è CF-304. La costruzione di questi moduli era decisamente innovativa per l'epoca in cui venne introdotta; può essere considerata un esempio di "packaging a tre dimensioni" che permette di ridurre l'ingombro dei circuiti e, nello stesso tempo, di avere cablaggi più ordinati (tutte le connessioni si trovano dal medesimo lato). IBM fece notevoli sforzi per massimizzare l'affidabilità del 604, scegliendo accuratamente i modelli di tubi elettronici da impiegare (fabbricati da RCA e da Sylvania in base a specifiche non-standard indicate dalla stessa IBM). Inoltre il 604, a differenza del predecessore 603 e del calcolatore SSEC (inizio del 1948), impiega tubi miniatura anziché di formato standard.

Due pubblicità IBM (quella a sinistra è comparsa nel 1951/2 su National Geographic) che riguardano il 604 ed i suoi moduli. Per l'IBM questa è stata una macchina fondamentale dal punto di vista della promozione dei propri calcolatori elettronici.

Vedi: http://www.nzeldes.com/HOC/PluggableUnits.htm; http://www.computermuseum.li/Testpage/IBM-604-PluggableUnit-1948.htm

Anche: http://www.vintchip.com/MAINFRAME/mainframe.html

Vista dei moduli: http://bestlaptopsforstudents.net/10254/ibm-604-electronic-calculator-1948-3/

Interessante articolo sul 604: http://www.drdobbs.com/184404209;jsessionid=WSHSQVZ2G4SPTQE1GHPCKHWATMY32JVN (tratto dal Dr. Dobb's Computer Journal).

Anche: http://ed-thelen.org/comp-hist/IBM-604.html (riproduce parzialmente il  capitolo The Type 604, an Electronic Workhorse del libro IBM's Early Computer di Bashe, Johnson, Palmer e Pugh, MIT Press 1986). Del 604 si parla anche nel bel libro di H. H. Goldstine, The Computer from Pascal to Von Neumann, Princeton 1972, tradotto in italiano col titolo Il computer da Pascal a Von Neumann).

Anche: http://www.thegalleryofoldiron.com/604.HTM, in particolare http://www.thegalleryofoldiron.com/604CEP67.GIF riproduce gli schemi circuitali di alcuni moduli tratti dal Customer Engineer Reference Manual del 604 (pag. 67).

Anche: http://www.ed-thelen.org/comp-hist/BRL61-ibm06.html; http://ed-thelen.org/comp-hist/man-ibm-604-operation.html

Sulla versione a transistor del 604: http://www.wired.com/thisdayintech/tag/ibm-604/.

Esperienze di lavoro con i primi calcolatori elettronici IBM: http://www.ii.uib.no/~wagner/OtherTopicsdir/EarlyDays.htm.  

Moduli di un calcolatore digitale Bendix G-15 (questi esemplari sono del 1959). Il G-15 (o G15) venne presentato nell'Ottobre 1956 dalla Computer Division della californiana Bendix Corporation, una società statunitense attiva per circa 60 anni (dal 1924 al 1983) nei settori dell'elettronica, delle telecomunicazioni e delle applicazioni militari. Pensato per applicazioni scientifiche ed ingegneristiche, il G-15 è spesso considerato il primo calcolatore elettronico "personale" della storia, nel senso che poteva essere utilizzato e programmato da una singola persona, senza la necessità dell'intervento di tecnici specializzati. Il G-15, anche per merito delle dimensioni ridotte (se rapportate all'epoca in cui fu introdotto) e della buona affidabilità, ebbe negli USA un discreto successo commerciale - tanto che ne furono prodotto fino al 1961, anno in cui la Bendix Computer Division venne ceduta alla CDC, circa 400 esemplari. Di questi circa 300 vennero venduti negli Stati Uniti, dove trovarono impiego soprattutto in applicazioni di ingegneria civile. Il G-15, progettato da un team guidato da H. Huskey (che aveva lavorato con Turing allo sviluppo dell'ACE ed in seguito dello SWAC), aveva la particolarità di essere una macchina ad architettura seriale (vedi), come svariati altri calcolatori della prima generazione (ad es. l'ENIAC, il BINAC, l'UNIVAC I, l'IBM 650...), basata su memoria a tamburo magnetico (magnetic drum memory) anziché su linee di ritardo, impiegate ad esempio nell'EDVAC e nell'UNIVAC I. La logica del G-15 era ripartita in 180 moduli a 2 o 3 tubi simili a quelli raffigurati qui sopra, per un totale di circa 450 tubi elettronici, in gran parte doppi triodi, cui si dovevano aggiungere circa 300 diodi al Germanio (visibili qui sulle schede più piccole). La memoria a tamburo magnetico aveva una capacità di 2,16 kWord a 29 bit, con un tempo di accesso medio di circa 14 millisecondi. Il G-15 poteva eseguire un'addizione in 270 microsecondi ed una moltiplicazione a precisione singola in 2.439 microsecondi (che salivano a circa 16.700 nel caso di moltiplicazione a doppia precisione). Il ridotto numero di componenti richiesti per la realizzazione della CPU è dovuto alla natura seriale di quest'ultima, che elabora un singolo bit per ciascun ciclo di clock. Questa soluzione architetturale è ovviamente più lenta di quelle parallele ma nello stesso tempo più economica, perché permette di ridurre il numero dei componenti attivi necessari - un indubbio vantaggio specialmente nel caso di componenti costosi e delicati come i tubi elettronici. I due moduli visibili qui sono un "cathode follower" 1C 1107, a destra, con due doppi triodi 6463, ed un "registered flip-flop" 1C 1807 con un doppio triodo 6919 e due doppi triodi 6463.

Vedi: http://members.iinet.net.au/~dgreen/g15intro.html; http://ed-thelen.org/comp-hist/BRL61-b.html#BENDIX-G15

Anche: http://www.computermuseum.li/Testpage/Bendix-G15-1950s.htm; http://www.computermuseum.li/Testpage/VacuumTubeBoardBendix.htm (esempi di moduli simili a quelli raffigurati qui sopra).

Una macchina completa: http://ed-thelen.org/comp-hist/vs-bendix-g15.jpg

Beam-Switching Tube (BST) Burroughs 6700 (vedi). Questo tipo di "valvola", o più precisamente di tubo elettronico, è stato usato durante gli anni Cinquanta e Sessanta in contatori decimali ad alta velocità, fino a 10 MHz teorici; il 6700 della Burroughs è poi l'unico BST conosciuto che sia stato utilizzato nella realizzazione di un calcolatore elettronico. Il BST è conosciuto anche come "magnetron switching tube", "crossed-field counting tube" e come "Trochotron". Il suo funzionamento si basa sull'interazione tra un fascio di elettroni ed un campo magnetico generato da uno o più magneti permanenti, interazione che consente di "guidare" il fascio verso più posizioni stabili poste lungo una circonferenza. La maggior parte dei BST prodotti facevano uso di un magnete esterno al tubo, come in questo caso; esistono tuttavia anche dei modelli con magneti interni, più compatti (vedi sotto), noti come "Beam-X Switch" (BX). Il Beam-Switching Tube venne concepito da H. Alfvén e H. Romanus della Ericsson, che ne brevettarono il principio di funzionamento nel 1946; successivamente la sua struttura venne migliorata da N. Backmarck, sempre della Ericsson, che nel 1949 inventò il Trochotron cilindrico con catodo centrale. La forma più evoluta di BST venne infine creata nel 1952 da S. Kuchinsky e S. P. Fan della Burroughs Corp., mediante l'aggiunta di elettrodi di controllo del fascio di elettroni (griglie) che ne migliorarono notevolmente la velocità e la rapidità di commutazione. Un brevetto per il BST venne rilasciato nel Febbraio 1958 a J. Lemelson, mentre sia Haydu Brothers che Burroughs già da anni producevano questo tipo di componente. Storicamente Haydu Brothers è stato il primo produttore commerciale di BST; Burroughs acquisì le licenze di fabbricazione e sviluppo alla metà degli anni Cinquanta e, a sua volta, le cedette in parte ad altre Case (Philips, Valvo) che immisero sul mercato svariati cloni dei modelli 6700 e 6701.

Vedi: http://www.decadecounter.com/vta/tubepage.php?item=18

Anche: http://www.tubecollector.org/vs10g.htm; http://www.electricstuff.co.uk/beamswitch.html (Electronic Engineering Magazine, Gennaio 1955)

Anche: http://www.radiomuseum.org/forum/vm_tubes_magnetrons_and_similar_devices.html?thread_id=209701

Modulo Burroughs DC111B, 1966, con un Beam-Switching Tube BX-1000 (6710). Questo BST appartiene alla famiglia commercialmente nota come "Beam-X Switch", sviluppata dagli ingegneri Kuchinsky e Wolfe della stessa Burroughs tra il 1960 ed il 1961. Caratterizzata dalla presenza di magneti di commutazione interni al tubo anziché di un unico magnete esterno, dunque più compatta e veloce rispetto ai BST tradizionali, essa rappresenta l'ultimo gradino dell'evoluzione di questo tipo di componente, successivamente abbandonato in favore dei transistor e dei primi integrati logici. Esistono parecchie varianti del BX-1000 (vedi). In alto a sinistra è invece visibile un più classico Trochotron, modello VS-10G, fabbricato dall'inglese TEL (vedi: http://www.tubecollection.de/ura/zaehlroehren.htm). Accanto ad esso c'è un Dekatron Western Electric 6167, un tubo contatore decimale di tipo "glow transfer" a media velocità (massimo 1 kHz) introdotto nel 1952 e discretamente popolare fino alla metà degli anni Sessanta (vedi questa pagina per i dati).

Vedi: http://www.tube-tester.com/sites/nixie/datdekat/6167/6167.htm.

Anche: http://www.decadecounter.com/vta/tubepage.php?item=15

Anche: http://www.decadecounter.com/vta/tubepage.php?item=18; http://en.wikipedia.org/wiki/Nixie_tube.  

Anche: http://www.radiomuseum.org/forum/nixie_and_trochotron_haydu_vs_burroughs.html

Anche: http://www.nixiebunny.com/haydu6700/index.html (versione del 6700 fabbricata da Haydu Brothers).

Tubi BST Burroughs 6703 (o BD-301, 1967), a destra, e Burroughs BX-2005 (1973). Il BD-301, introdotto nel 1962, ricalca quasi per intero le caratteristiche del 6700; rispetto ad esso, tuttavia, è più veloce (può infatti lavorare ad una frequenza di conteggio massima di 2 MHz teorici) ed è dotato di un contenitore schermato di forma diversa. Lo zoccolo di base è sempre a 26 piedini. Il BX-2005 appartiene alla generazione più recente di MBST nota come Beam-X Switch, della quale fanno parte anche i più conosciuti modelli BX-1000 e BX-1200. I tubi BX-2003 e 2004 appartengono alla medesima famiglia ed hanno caratteristiche all'incirca equivalenti a quelle del 2005. Anche questo tubo è dotato di schermatura (il cosiddetto mu-shield, che appunto scherma il campo prodotto dai magneti interni); ciò permette di collocare più tubi a distanza ridotta laddove in sua mancanza la distanza minima tra tubo e tubo non potrebbe essere inferiore a 2 pollici. Il BX-2005 è stato impiegato in alcuni modelli di fotocopiatori Xerox ad alta velocità e, con l'eccezione del BX-1000, risulta il tubo Beam-X più diffuso.

Vedi: http://www.tubecollection.de/ura/zaehlroehren.htm; http://www.radiomuseum.org/tubes/tube_6703.html

Vedi Beam Switching Tubes, Burroughs Corp. 1956, http://www.decadecounter.com/vta/pdf2/Beam%20Switching%20Tubes.pdf

Tubo contatore decimale Philips E1T (versione della Valvo, 1961). La particolarità di questo componente, abbastanza raro e certamente molto meno diffuso dei Dekatron e dei BST, consiste nell'essere l'unione di un tubo contatore (a deflessione elettrostatica) e di un visualizzatore (display) a raggi catodici. Introdotto da Philips nel 1953, è stato fabbricato anche da Valvo ed Amperex fino al 1965 circa.

Vedi: http://www.dos4ever.com/E1T/E1T.html (The Making of the E1T).

Vedi: http://www.decadecounter.com/vta/tubepage.php?item=18&user=0.

Caratteristiche dell'E1T: http://www.tube-tester.com/sites/nixie/dat_arch/E1T_Philips_Tube_Handbook.pdf

Descrizione dell'E1T: http://www.tube-tester.com/sites/nixie/dat_arch/E1T_Philips_Technical_Review.pdf (Philips Technical Review, 11/1953).

Brochure Philips dell'E1T: http://www.tube-tester.com/sites/nixie/dat_arch/E1T_Philips_Book_1954.pdf

Esempio di applicazione: http://www.tubeclockdb.com/on-ebay/162-vintage-tube-counter-e1t-philips-pw4062-gwo.html

Anche: http://www.science.uva.nl/museum/ringcounter.php

Amplificatore operazionale (Op-Amp) Philbrick GAP/R Model K2-X, circa 1959. La G. A. Philbrick Researches, fondata da George A. Philbrick, introdusse nel 1952 il primo amplificatore operazionale commerciale, il GAP/R Model K2-W, che venne prodotto in varie successive versioni fino al 1971 (la GAP/R venne acquisita dalla Teledyne Components Inc. nel 1966). Gli Op-Amp della Philbrick servirono da modello per quelli di molte altre case e vennero impiegati in una quantità di calcolatori analogici durante gli anni Cinquanta e Sessanta. Alla storia di questi componenti è dedicato un intero, interessantissimo sito: http://www.philbrickarchive.org/ (The Philbrick Archive). Il Modello K2 deriva a sua volta, in modo diretto, da un prototipo di amplificatore operazionale progettato nel 1941/2 da un giovane ingegnere della Columbia Universiti, Loebe Julie, che è perciò considerato "il padre dell'Op-Amp". La nascita dell'amplificatore operazionale si colloca nel contesto di un progetto di simulatore di dispositivi di puntamento per l'addestramento dei piloti dell'Aeronautica USA, finanziato dal National Defense Research Committee, NDRC, a partire dalla fine del 1945. La storia della sua invenzione è rievocata nei dettagli in questa pagina (Unsung hero pioneered op amp). Gli Op-Amp GAP/R K2 sono basati su due doppi triodi miniatura (9 pin) ad elevato mu di tipo 12AX7 od equivalenti. Il modello K2-X era un Op-Amp ad alto guadagno (compreso tra 10.000 e 30.000) con un'ampiezza di banda di circa 250 kHz.

Vedi: http://www.tayloredge.com/museum/museum/opamp.pdf (Unsung Hero pioneered Op-Amp)

Descrizione del GAP/R Model K2: http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_8/14.html

Operational Amplifier milestones (vedi questa pagina).

Sulla storia e l'evoluzione degli amplificatori operazionali: vedi questa pagina.

The Op-Amp Applications Handbook: vedi (GoogleBooks).

Anche: http://www.radiomuseum.org/r/philbrick_k2_p_operational_amplifie.html

Anche: http://www.radiomuseum.org/dsp_hersteller_detail.cfm?company_id=7492

Anche: http://www.national.com/rap/vacuumtubes.html

Modulo flip-flop  per calcolatore analogico realizzato dalla EECO, Engineered Electronics Company (appartiene alla "Serie Z", o "Standard Series") con doppio triodo JAN-5814A (versione "computer rated" del 12AU7), circa 1963. Il flip-flop o "trigger di Eccles-Jordan" dal nome dei due inventori americani che lo brevettarono nel 1918 è un multivibratore bistabile (cioè con due stati stabili) che rappresenta un elemento circuitale fondamentale in elettronica digitale proprio per la sua capacità di mantenere uno stato definito e dunque di "memorizzare" uno 0 oppure un 1 binario. La prima discussione moderna ed organica dell'impiego dei flip-flop nei calcolatori elettronici si trova nell'opera Logical Design of Digital Computers di M. Phister (1954). La Serie Z della EECO è stata una delle primissime famiglie commerciali di moduli logici standardizzati.

Vedi: http://www.fi.edu/learn/case-files/eckertmauchly/vacuum.html

Anche: http://www.friendsofcrc.ca/Projects/DRTEComputer/TheDRTEComputer-p2.html

Esempio di utilizzo nei contatori HP della Serie 520: http://people.cs.ubc.ca/~hilpert/e/edte/HP520/index.html.  

Questo sito: http://www.philbrickarchive.org/ contiene informazioni sui moduli logici della EECO e di altri produttori, nonché sugli amplificatori operazionali della G. A. Philbrick Researches (GAP/R), la società che nel 1952 ha introdotto la prima serie di OpAmp commerciali.

Modulo flip-flop/shift register a stato solido (transistor), circa 1966, fabbricato dalla Engineered Electronics Company (EECO) e contenuto in package metallico ermetico. Contiene 3 transistor e 4 diodi. Moduli di questo tipo sono stati impiegati in molti calcolatori analogici, ibridi ed in applicazioni militari durante gli anni Sessanta ed i primi Settanta. Erano la diretta evoluzione degli equivalenti "a valvola" simili a quello raffigurato nell'immagine precedente ed appartenevano alla "Serie T" (la EECO produsse anche serie di elementi logici su scheda). Impiegavano zoccoli standard per valvole miniatura. La costruzione interna è del tipo cordwood, basata su transistor e componenti passivi discreti. Un'immagine dell'interno di un modulo EEC di questa stessa famiglia è visibile qui: http://www.nmscientific.com/store.html. Quello raffigurato qui è un T-606 che poteva funzionare ad una frequenza massima di 250 kHz. La californiana EECO fu tra i primi produttori di moduli logici standardizzati, chiamati "digital building blocks", che possono essere considerati gli antenati delle moderne famiglie di integrati logici (TTL, ad esempio). I moduli T sono di tipo DCTL. 

Scheda con moduli digitali a componenti discreti miniaturizzati fabbricata da EAI, circa 1965. Apparteneva con tutta probabilità ad un calcolatore analogico. La EAI ovvero EA Industries, già Electronics Associated Inc., è stata per parecchi anni un famoso fabbricante di calcolatori analogici ed ibridi (vedi), che sono stati impiegati da molte Università ed enti governativi statunitensi, in particolare dalla NASA. I moduli digitali visibili qui non sono circuiti integrati ibridi bensì moduli cordwood a componenti discreti, una tecnica di assemblaggio relativamente comune durante gli anni Sessanta specialmente in campo militare (vedi sotto).

Vedi: http://www.computerhistory.org/brochures/companies.php?alpha=d-f&company=com-42b9d80c49332

Modulo cordwood con componenti discreti (transistor ed altri) appartenente ad un calcolatore di bordo per controllo di apparati radar (1969), fabbricato molto probabilmente dalla Hughes Aircraft. La tecnica cordwood, diffusasi all'inizio degli anni Cinquanta, ha trovato parecchie applicazioni in campo militare, aerospaziale e nelle telecomunicazioni; essa permetteva un considerevole risparmio di spazio pur mantenendo l'utilizzo di componenti standard, cioè non miniaturizzati, e nel contempo consentiva la fabbricazione di apparati elettronici complessi mantenendo elevati standard di qualità ed affidabilità. Ad esempio la scheda visibile qui sopra utilizza componenti "military grade" ad esteso range di temperatura ed è interamente ricoperta da uno strato impermeabilizzante di resina trasparente. I moduli cordwood vennero interamente soppiantati negli anni Settanta dai circuiti integrati ibridi, a film sottile (thin film) oppure spesso (thick film). Come abbiamo ricordato altrove questa tecnica è stata impiegata anche nella fabbricazione di alcuni calcolatori elettronici commerciali, come i Burroughs B5000 e B5500 e, su scala più ridotta, l'Olivetti Programma 101 ed alcune altre macchine da esso derivate.

Flip-flop realizzato con due transistor discreti PNP al Germanio tipo 2N128 fabbricati da Philco (1960), in contenitore TO-24. Le interconnessioni sono del tipo "point-to-point", ottenute cioè non tramite circuito stampato ma con collegamenti in filo di rame saldato. Vedi: http://www.transparentsound.com/transistors/vintage-transistors/philco/philco.htm

Gate logico (genericamente descritto come "logic gate") a componenti discreti, in bagno di resina e contenitore tropicalizzato, 1964, fabbricato da General Electric. Proviene da un'apparato militare impiegato nel controllo dei missili Nike Hercules NIM-14. Dimensioni circa 3,5 per 3 centimetri, spessore 1 cm circa.

Vedi: http://www.ed-thelen.org/computer.html

Esempio di modulo logico digitale del 1960 circa realizzato con transistor discreti Philco al Germanio. Notare la particolare modalità di montaggio di tali transistor.

Tre moduli logici 3C (Computer Control Corporation, CCC) S-Pac, 1964/5, contenenti transistor discreti. Questa serie di moduli logici fornì la base per la realizzazione, fra l'altro, del minicomputer DDP-116 (vedi: http://www.series16.adrianwise.co.uk/history/ddp_116.html). Questi moduli appartenevano probabilmente ad un calcolatore 3C DDP-19 (vedi: http://ed-thelen.org/comp-hist/BRL64-c.html). 

Vedi: http://www.ddp116.org/gallery/spac_gallery/index.html (esempi di moduli S-Pac del tipo, più grande, utilizzato nel DDP-116).

Scheda contenente 4 flip-flop realizzati con componenti discreti (transistor General Electric), circa 1965.

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Coppia di moduli logici 3C provenienti da un calcolatore DDP-116 (1963). La Computer Control Corporation, 3C,  venne fondata nel 1953 da un gruppo di ex ingegneri Raytheon. La maggior parte dei progetti della 3C vennero sviluppati nell'ambito di contratti con Enti governativi e militari statunitensi. Ad esempio, essa sviluppò parte dell'elettronica di bordo delle prime sonde spaziali Mariner. Questa società è anche nota per essere stata uno dei primissimi, se non il primo, produttore di moduli logici commerciali standardizzati (la "Serie V" o "V-series", basata su tubi elettronici). I moduli qui raffigurati, denominati "PAC", appartengono alla successiva Serie S a transistor, a sua volta derivata dalla Serie T, anch'essa a transistor, rispetto alla quale era più veloce pur assorbendo meno energia. Una scheda del tipo di quella raffigurata qui sopra a destra è visibile in questa pagina. La 3C fece il suo ingresso nel mondo dei calcolatori elettronici con il minicomputer a 16 bit DDP-116, presentato nel 1963, e con le sue versioni a 24 bit DDP-224 e DP-24, che ne condividevano il set di istruzioni ed i tratti essenziali dell'architettura di sistema. Queste tre macchine appartengono dunque tutte alla medesima famiglia. I sistemi a 24 bit furono impiegati soprattutto come calcolatori scientifici, ad esempio per simulazioni di volo di aerei militari e sonde spaziali. Quelli a 16 bit trovarono applicazione specialmente come calcolatori di processo. Dal DDP-116 derivò poi, nel 1966, il più evoluto minicomputer DDP-516 basato su moduli logici a circuiti integrati (microPAC). Il DDP-116 venne sviluppato e commercializzato dalla 3C interamente in proprio, prima della sua incorporazione nella Honeywell come "Honeywell Computer Control Division". Questa macchina è spesso considerata come il primo minicomputer commerciale a 16 bit. Il DDP-516 formò a sua volta la base dei calcolatori Honeywell Series-16.

Vedi: http://www.theoengel.nl/ddpx16/ (Theo Engel's DDPx16 Pages).

Scheda con flip-flop RTL a transistor discreti proveniente da un calcolatore NCR, molto probabilmente un modello 315 (introdotto nel 1962, questa scheda è del 1965) oppure un 310. L'identificazione si basa sul fatto che in questa pagina (appartenente al dettagliato sito The Core Memory) si vede una scheda dello stesso tipo appartenuta appunto ad un NCR 315. Si trattava di un calcolatore elettronico di seconda generazione progettato nel 1960/1 e commercializzato fino alla seconda metà degli anni Sessanta. Il 315 deriva architetturalmente dalla prima macchina NCR interamente a transistor, il modello 304 del 1957; è un elaboratore a 12 bit con memoria principale a nuclei magnetici (capacità compresa tra 10 e 40 Kword), caratterizzato da un ciclo di clock di circa 9 microsecondi. L'NCR 315, progettato essenzialmente per eseguire applicazioni sviluppate in linguaggio COBOL,  ha riscosso un buon successo commerciale negli USA ed è stato realizzato in più versioni successive, tra cui la -100, più veloce e con una più evoluta (per i suoi tempi...) gestione degli errori di memoria rispetto al modello orginale, e la RMC (Rod Memory Computer) dotata di RAM thin-film (pellicolare, o a film-sottile che dir si voglia) - primo calcolatore commerciale con memoria di questo genere. Per questa macchina era disponibile una particolare unità di memoria di massa detta CRAM (Card Random Access Memory), basata su strisce magnetiche anziché su nastri o dischi. L'NCR 315 è caratterizzato da una CPU altamente modulare, ottenuta cioè dalla combinazione di un numero relativamente ristretto (circa 20) di tipi di schede a transistor.

Vedi: http://bitsavers.informatik.uni-stuttgart.de/pdf/ncr/ncr-315/

Anche: http://mjbmg.awardspace.com/ncr315a.htm, bel sito interamente dedicato a questa macchina.

Scheda proveniente da un mainframe Siemens 2002 (vedi: https://de.wikipedia.org/wiki/Siemens_2002). La scheda è del 1960. Questa macchina venne introdotta alla fine degli anni Cinquanta, precisamente nel 1959 (circa un anno dopo il Philco Transac S2000) ed è nota per essere stato il primo calcolatore a transistor prodotto e commercializzato interamente in Europa.

Vedi: http://www.wolfgangtroeger.de/museum.htm

Scheda proveniente da un calcolatore RCA 110A, 1968/9, contenente moduli a transistor e vari componenti discreti. Il 110A era un calcolatore elettronico di processo introdotto nel 1966 e commercializzato negli Stati Uniti fino ai primi anni Settanta; non è stato certamente tra le macchine RCA più diffuse ed è noto soprattutto per il suo ruolo di computer di controllo delle fasi di lancio dei razzi Saturn (Saturno, in italiano) della NASA, in particolare del Saturn V utilizzato durante la missione Apollo 11 che nel 1969 ha raggiunto la Luna. Al Centro Spaziale Kennedy (KSC: Kennedy Space Center) il 110A era parte del sistema di controllo in tempo reale denominato Saturn Ground Computer System, il quale si occupava anche della visualizzazione e presentazione -in forma sia numerica che grafica- dei dati relativi a vari parametri del complesso sistema propulsivo del razzo Saturno. Le schede provenienti da calcolatori 110A in uso presso il KSC, come questa, riportano un timbro triangolare con il logo della NASA (qui è appena visibile e si riconosce molto meglio ad occhio nudo piuttosto che nell'immagine acquisita con scanner) e sono tropicalizzate mediante rivestimento in resina epossidica per resistere al clima particolarmente umido della Florida.

Vedi: http://iamvirtual.ca/collection/space/RCA110Board.html (con diversi dettagli tra cui il timbro della NASA).

Anche: http://www.hq.nasa.gov/pao/History/SP-4204/ch16-2.html

Vedi anche questo link di Google Books (Rocket Ranch: The Nuts and Bolts of the Apollo Moon Program at the KSC)

Scheda di calcolatore degli anni Sessanta (Telefunken? Siemens?) con moduli flip-flop a transistor discreti. L'anno di fabbricazione è il 1966.

Modulo logico DTL proveniente da un calcolatore digitale MIR-2, sviluppato e prodotto in Unione Sovietica. Si tratta con molta probabilità di un flip-flop. Le macchine della serie MIR, prodotte in URSS a partire dal 1965, erano elaboratori per applicazioni scientifiche ed ingegneristiche e possono essere considerati una sorta di ibrido tra un computer vero e proprio ed una potente calcolatrice elettronica programmabile. Tra le loro caratteristiche più interessanti ricordiamo il supporto in hardware di linguaggi di programmazione ad alto livello e la capacità di eseguire calcoli simbolici (derivate, integrali, polinomi ecc.). Particolare attenzione era anche dedicata all'interfaccia utente, con la possibilità di inserire e modificare dati anche tramite penna ottica (light pen). Il nome "MIR" (МИР) è l'acronimo di "Macchina per calcoli di ingegneria" (Машина для Инженерных Расчётов) ed identifica la principale applicazione per cui questi calcolatori, talvolta considerati assieme al DEC PDP-1 tra i primissimi esempi di personal computer, erano stati progettati. La CPU delle macchine MIR, architetturalmente molto semplice, era costituita da poche centinaia di moduli simili a quello visibile qui; il progettista V. Glushkov si era ispirato alla modularità dei calcolatori IBM per realizzare l'intera unità ci elaborazione con un numero limitato di tipi di moduli logici (porte NAND, flip-flop, linee di ritardo, porte EXOR) ed ausiliari (amplificatori e convertitori di livello). La memoria, molto piccola, era del tipo a nuclei magnetici. Tutti i dati venivano elaborati e memorizzati in formato decimale anziché binario.

Vedi: http://www.suomentietokonemuseo.fi/vanhat/eng/mir2_eng.htm; http://www.computer-museum.ru/english/index.php

Modulo logico di fabbricazione sovietica Logika I-402U3 (И-402У3). Misura 6 per 6 cm circa. Si tratta di una particolare e longeva famiglia di circuiti logici  standardizzati, fabbricati con componenti discreti, destinati ad applicazioni di automazione e semplici controlli numerici (ad esempio nelle macchine utensili). Possono essere considerati dei circuiti logici magnetici in quanto basati sulla combinazione di amplificatori magnetici e diodi discreti. Sono stati prodotti in URSS, in diverse versioni successive, fino dal 1962. Si veda ad esempio: http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=AD0402047 (rapporto statunitense sulle caratteristiche costruttive di una famiglia logica dello stesso tipo). Per quanto riguarda gli impieghi digitali di componenti magnetici (nuclei ecc.), riferimento fondamentale rimane il libro di Meyerhoff, Digital applications of Magnetic Devices (J. Wiley 1960). La cosiddetta "logica magnetica" (magnetic logic, ML) basata su nuclei, è stata sviluppata ed utilizzata in campo militare ed industriale tra la metà degli anni Cinquanta e la fine dei Sessanta; benché lenta (frequenza massima di funzionamento circa 1 MHz) ed ingombrante, essa aveva il vantaggio di essere non volatile, così come le più note memorie a nuclei, e molto resistente agli impulsi elettromagnetici o EMP. Risulta che un solo calcolatore sia stato interamente realizzato con logica magnetica, l'ALWAC 800; il minicomputer inglese Elliott 803 utilizzava invece una combinazione di elementi logici e diodi al Germanio, concettualmente simili quindi al modulo visibile qui.

Scheda Westinghouse (circa 1972) con moduli logici magnetici della serie CYPAK o similari (stando alle informazioni fornitemi da chi me l'ha ceduta). Dovrebbe contenere due porte AND (una, a destra, è stata rimossa) e 4 invertitori. La possibilità di adoperare amplificatori magnetici per realizzare funzioni logiche elementari era nota fin dal 1948; all'inizio degli anni Cinquanta la Westinghouse commercializzò una propria famiglia di moduli logici da utilizzare in applicazioni industriali (automazione, macchine utensili a controllo numerico) in sostituzione delle primitive logiche elettromagnetiche a relais in uso all'epoca. Tale famiglia divenne poi nota col nome di CYPAK e rimase in commercio per circa due decenni, soppiantata infine dagli integrati monolitici (DTL, TTL). La tecnologia degli amplificatori magnetici si sviluppò particolarmente in Germania durante la Seconda Guerra Mondiale, dal momento che essi offrivano alcune caratteristiche superiori agli amplificatori a tubi elettronici ed interessanti dal punto di vista delle applicazioni militari: elevata affidabilità, robustezza, capacità di lavorare con correnti elevate, insensibilità ai disturbi elettromagnetici. Il loro principale ed insormontabile limite consiste nella bassa frequenza operativa, che raggiunge al massimo pochi kHz. Durante gli anni Cinquanta vi furono alcuni studi, sia in Europa che negli Stati Uniti, che investigarono le possibilità di utilizzo degli amplificatori magnetici come elementi logici in calcolatori elettronici. Essi presentano infatti la caratteristica, assai interessante in un'epoca in cui il costo unitario dei componenti elettronici era molto elevato, di poter ad esempio direttamente sommare più ingressi (input) in un unico nucleo magnetico (core), semplificando così la realizzazione dei circuiti aritmetici. Ricordiamo che ciò era impossibile con i transistor, e richiedeva d'altra parte l'impiego di costosi e poco affidabili tubi multipli nel caso si volessero usare le "valvole". Il periodo di popolarità degli amplificatori magnetici in informatica durò tuttavia circa cinque anni, dal 1955 all'inizio degli anni Sessanta, quando furono completamente soppiantati dai transistor. Esempi di calcolatori commerciali che utilizzavano amplificatori magnetici nella CPU sono l'UNIVAC Solid State (unico mainframe commerciale a farne largo uso), il Ferranti Orion e l'English Electric KDF-9.

Vedi: http://www.power-eng.com/articles/print/volume-100/issue-4/features/from-fly-balls-to-microchips.html

Anche: http://dome.mit.edu/bitstream/handle/1721.3/46020/MC665_r14_6M-4370.pdf?sequence=1

Circuito logico Mullard 2NOR60 (1970). Si tratta di una doppia porta NOR DTL a 4 ingressi realizzata in forma di circuito ibrido: notare le dimensioni del package, molto maggiori rispetto ad un DIP "normale". La Mullard Ltd. era un famoso fabbricante britannico di tubi elettronici (valvole) e transistor; fondata nel 1920, iniziò a collaborare con la Philips nel 1923 e venne da quest'ultima acquisita nel 1927 (vedi). La Mullard possedeva in Gran Bretagna due distinti stabilimenti per la fabbricazione di semiconduttori (integrati e transistor); in essi venivano prodotte gran parte delle famiglie logiche Philips degli anni Sessanta e Settanta (ad esempio la serie DTL FCJ e la TTL FCH). Un esempio di circuito ibrido fabbricato da Mullard è visibile in questa pagina: http://www.sciencemuseum.org.uk/objects/computing_and_data_processing/2000-320.aspx. Il 2NOR60 appartiene alla famiglia Philips/Mullard/Valvo "NORBIT", derivata dalle precedenti serie di integrati (o blocchi logici) ibridi prodotti negli anni Sessanta col nome di "Combi Elements" (vedi: http://homepages.nildram.co.uk/~wylie/ICs/package.htm) ed indicata come "60-Series" nel catalogo Philips 1969. Essi erano contraddistinti da colori del package differenti (nero, blu, rosso, verde) per le diverse tipologie di circuito. Ebbero scarso successo commerciale, anche a causa del contemporaneo affermarsi degli integrati logici monolitici, benché sia possibile trovare con una ricerca nel Web alcune loro applicazioni con i relativi brevetti. Come riportato qui, almeno una parte dei moduli NORBIT contiene transistor Texas Instruments. In questo riferimento al libro Industrial Control Handbook si riporta che i circuiti NORBIT erano progettati per rimpiazzare le preesistenti logiche elettromeccaniche (a relais) in applicazioni industriali e di controllo.

Discussione sui circuiti NORBIT: http://forum.allaboutcircuits.com/newsgroups/viewtopic.php?t=62937

Anche: http://www.vintage-radio.net/forum/showthread.php?t=55246, http://www.vintage-radio.net/forum/showthread.php?t=83278

Anche: http://www.philipstv.org.uk/blog/early-philips-colour-tv/mullard-combined-electronic-services-ces/

Anche: https://groups.google.com/forum/#!topic/comp.arch.embedded/vN6xPUmeCvA

Anche: http://www.introni.it/pdf/Radiorama%201968_09.pdf (articolo sulla rivista Radiorama del Settembre 1968).

Circuito ibrido thick-film di fabbricazione sovietica K230IR2B (K230ИР2Ь), 1977, contenente uno shift register a 16 bit, prodotto dalla Angstrem (Ангстрем), uno dei principali fabbricanti di semiconduttori nei Paesi dell'Est europeo. La lettera iniziale K identifica un prodotto commerciale (i dispositivi militari sono invece contrassegnati da un simbolo a forma di rombo e dalla mancanza della prima lettera); "230" caratterizza la famiglia logica di appartenenza; "IR" (ИР) la funzione logica del circuito (la sigla Иx, dove "x" rappresenta varie lettere in alfabeto Cirillico), identificava genericamente fino all'inizio degli anni Ottanta la maggior parte degli integrati logici). Gli ultimi due caratteri denotano alcune specifiche del componente (revisione, frequenza massima di funzionamento...): vedi questa pagina per maggiori dettagli.

Vedi: http://ganswijk.home.xs4all.nl/chipdir/soviet/latin/data.htm.

Circuito logico ibrido thin-film di fabbricazione sovietica, 1984, con specifiche militari. Contiene una doppia porta NAND a due ingressi.

Scheda appartenuta ad un mainframe ESER, abbreviazione tedesca di "Einheitliches System Elektronischer Rechenmaschinen" ovvero "Sistema Standardizzato di Calcolatori Elettronici", famiglia di macchine con architettura ES EVM (СМ ЭВМ, "Система Малых ЭВМ" ovvero "Sistema di Minicomputer") fabbricate nella Germania Orientale sulla base di un accordo commerciale stipulato nel 1968 tra i Paesi aderenti al COMECON. Questa scheda è stata prodotta dalla Robotron (più precisamente VEB Robotron, dove VEB sta per Volks-Eigener Betrieb, "società di proprietà pubblica" - letteralmente "compagnia di proprietà popolare"), un grande "kombinat" (impresa industriale attiva in diversi settori) con sede a Dresda che per parecchi anni è stato il più grande fabbricante di apparecchiature elettroniche ed informatiche della Germania Est. Ai tempi della sua massima espansione la Robotron impiegava più di 68.000 dipendenti distribuiti in oltre dieci diversi stabilimenti. Dopo la riunificazione della Germania il "kombinat" venne smembrato e in parte messo in liquidazione, in parte ceduto a compagnie private, quali la Siemens. La scheda, prodotta nel 1979 e con molta probabilità parte di un'unità a nastri, contiene transistor discreti ed integrati ibridi a film spesso con package in alluminio.

Vedi: http://www.eser-ddr.de/; http://www.museum-digital.de/rdfetc/gnd_lesen3.php?peid=8608

Anche: http://wikipcpedia.com/wiki/global-sprawl/soviet-computing/; http://www.robotrontechnik.de/html/forum/thwb/showtopic.php?threadid=621

Anche: https://de-de.facebook.com/notes/ddr-ferienlager/abriss-der-geschichte-des-eser-entwicklungszentrums-karl-marx-stadt-von-elrema-t/735304609865387

Anche: http://9hal.ath.cx/usr/digital-ag/english/projekte/andere/museum/

Tre schede di un calcolatore elettronico Wang 4000 (1967/8) contenenti transistor RCA a giunzione. Il Wang 4000 era un computer digitale che come processore impiegava un calcolatore programmabile Wang 360. Venne sviluppato con l'intento di sostituire le varie macchine personalizzate (calcolatori di processo, di controllo di macchine utensili ecc.) sviluppate dalla Wang Laboratories Inc. basandosi sulla logica della calcolatrice LOCI-2. Rispetto ad esse il Wang 4000 era una macchina dall'uso più generico ed espandibile con maggiore facilità. Come i predecessori, il modello 4000 si basa su moduli logici a transistor in logica DTL standardizzati chiamati "Logiblocs". Nel complesso la CPU contiene circa 490 transistor disposti su 20 schede. Nonostante sia stato introdotto alla fine degli anni Sessanta il Wang 4000, come d'altra parte sia il 360 che la sua evoluzione 362, impiegava transistor anziché circuiti integrati: questi ultimi erano infatti troppo costosi per una macchina di questo tipo, mentre i transistor erano disponibili a buon mercato ed ottimamente conosciuti dai progettisti. Considerata la tecnologia con la quale era realizzato e la sua semplicità, il modello 4000 era un calcolatore veloce e versatile. Pur non ottenendo un vasto successo commerciale (ne furono vendute solo poche decine di esemplari, quasi tutti negli Stati Uniti) trovò svariate applicazioni nel calcolo scientifico e come computer di processo. Una particolarità delle macchine di questa serie è l'utilizzo dei logaritmi naturali (a base e) in luogo di quelli decimali, il che consente la trasformazione delle operazioni di moltiplicazione e divisione in operazioni di somma e rispettivamente sottrazione tra i logaritmi dei numeri da moltiplicare o dividere. La precisione è di 12 cifre decimali.

Vedi: http://www.oldcalculatormuseum.com/wang362e.html; http://www.oldcalculatormuseum.com/wang360e.html

Tre schede appartenute ad una macchina fotocompositrice Compugraphic Compuwriter I (1971, questi esemplari sono del 1972/3). La logica, discreta, è di tipo RTL basata su transistor Texas Instruments 2N404. Con il termine "fotocomposizione", oggi caduto in disuso dopo l'avvento del desktop-publishing, si indica una fase del processo di preparazione delle matrici che saranno poi usate in fase di stampa per realizzare le singole pagine di un libro, di una rivista ecc., durante la quale si impaginano i testi e le eventuali immagini (vedi ad esempio: http://www.museo.unimo.it/ov/fdr_focp.htm) con l'ausilio di un particolare sistema ottico-meccanico. La Compuwriter fu la prima macchina fotocompositrice di nuova generazione, che cioè riuniva in un'unica apparecchiatura l'inserimento (battitura) del testo a partire dalle bozze e l'esposizione del supporto fotosensibile, a partire dal quale veniva poi generata la matrice di stampa vera e propria. Ciò rappresentava un grande passo in avanti rispetto alle prime macchine fotocompositrici, consentendo notevoli risparmi in termini sia di tempo che di costo delle macchine impiegate.

Vedi: http://museumofprinting.org/ (The Museum of Printing).

Anche: http://www.facebook.com/group.php?v=wall&gid=11655772817 (gruppo FB di persone che hanno lavorato con le macchine Compuwriter).

Anche: http://www.flickr.com/photos/stewf/sets/72157600427111330/with/585762975/ (foto di macchine Compuwriter).

Anche: http://www.monotypeimaging.com/aboutus/AgfaComp.aspx

Sull'evoluzione delle macchine fotocompositrici: http://www.prepressure.com/library/prepress-history/1970-1979

Vedi: http://www.artegraficograzianomarzatico.com/La%20Fotocomposizione%20.pdf

Vedi: http://en.wikipedia.org/wiki/Phototypesetting; http://printwiki.org/; http://www.phototypesetting.org/

Modulo cordwood (Burndy module) proveniente da un calcolatore militare Univac CP-823/U (1965). Il contenitore metallico è stato rimosso. La divisione Defence Systems (Sistemi di Difesa) della Univac fu tra i primi produttori di calcolatori elettronici a studiare, all'inizio degli anni Sessanta, le possibilità offerte dall'impiego degli integrati logici monolitici (ricordiamo che i moduli SLT utilizzati nell'IBM System/360 sono in realtà circuiti ibridi a film spesso). Nello sviluppo del computer CP-823 furono progettati svariati integrati logici la cui realizzazione pratica, a livello di prototipo, fu affidata ai principali fabbricati dell'epoca: Motorola, Texas Instruments, Fairchild, Signetics e Westinghouse. Inizialmente solo quest'ultima Casa riuscì a produrre componenti che rispondessero a tutte le stringenti specifiche militari in fatto di affidabilità e durata. In seguito Univac impiegò anche integrati Signetics, Fairchild e Motorola, tutti produttori inizialmente scartati. Gli integrati Westinghouse impiegati nel CP-823 (uno è parzialmente visibile sopra) sono flatpack ceramici (in kovar) a 10 o 14 pin. Il modulo utilizza un integrato WS132 (DTL Dual Inverter Driver); una lista dei dispositivi Westinghouse fabbricati per il CP-823 si può trovare qui. Questo tipo di modulo era impiegato nei circuiti di controllo della memoria.

Il calcolatore digitale a 30 bit CP-823/U faceva parte dei sistemi Univac destinati ad usi militari ed in particolare all'utilizzo aeronautico (in altri termini, era un "airborne computer"). Venne sviluppato e prodotto per essere impiegato sull'aereo da sorveglianza Lockheed P-3 Orion (vedi) con compiti appunto di sorveglianza e "caccia" anti-sottomarino. Il progetto nacque da una specifica richiesta del Naval Air Development Center (vedi) della Marina degli Stati Uniti, che alla fine del 1962 contattò la Sperry-Rand, cui apparteneva la Univac Defence Systems Division, per valutare la fattibilità di un computer digitale che coordinasse i vari aspetti tattici, di rilevamento ed inseguimento di sottomarini a propulsione nucleare. In tempi di Guerra Fredda questi ultimi rappresentavano una notevole minaccia per la sicurezza degli USA: in mancanza di un'efficace rete di sorveglianza, un sottomarino nucleare sovietico avrebbe difatti potuto avvicinarsi pressoché indisturbato alle coste degli Stati Uniti o, in alternativa, lanciare missili balistici a lungo raggio senza essere scoperto. La prima generazione di sottomarini sovietici a propulsione nucleare, designata dalla NATO come "Classe H" (Hotel) - in patria il nome era invece Progetto 658 - entrò in servizio tra il 1959 ed il 1960. A questa classe apparteneva, ad esempio, il K-19 reso famoso dall'omonimo film del 2002.  L'idea della Marina USA era decisamente innovativa per i tempi in cui venne proposta: prima di allora, infatti, non era mai stato concepito un sistema digitale "aviotrasportato" di simile complessità. Nell'Ottobre 1963 la Sperry Rand giunse alla conclusione che il progetto era effettivamente realizzabile, a patto di impiegare circuiti integrati, una tecnologia all'epoca ancora agli inizi della sua ascesa, in luogo dei più collaudati ma "ingombranti" transistor. Lo sviluppo del CP-823/U, anche noto come Univac 1830, iniziò nel successivo Gennaio 1964; in effetti, questo è stato il primo computer Univac basato in massima parte su circuiti integrati logici e spesso viene considerato il primo calcolatore digitale operante a bordo di un aeroplano. Nel P-3 Orion il computer faceva parte del sistema integrato A-NEW MOD3 destinato, come ricordato prima, a compiti anti-sottomarino (ASW: Anti Submarine Warfare). Il CP-823 fu sottoposto ad un prolungato periodo di prova, durato dal 1965 fino all'inizio del 1968; alla conclusione di esso, ne derivò la versione operativa nota con la sigla CP-901 (Univac 1830A) che rimase in uso alla Marina degli Stati Uniti fino all'inizio degli anni Ottanta.

Vedi: http://www.p3oriontopsecret.com/; http://en.wikipedia.org/wiki/CP-823/U; http://vipclubmn.org/sysairborne.aspx

Un modulo simile: http://www.p3oriontopsecret.com/p-3-orion-univac-1830-cp-823u-pc-cards-and-chips.html.  

Sui circuiti integrati utilizzati: http://vipclubmn.org/Documents/The_Univac_7901000RevC.pdf

Prototipo di modulo digitale del computer Univac 1830, o CP-823/U, contentente integrati Fairchild (1965).

Questa scheda, che apparteneva al calcolatore di controllo di uno spettrometro di massa (1967, il fabbricante non è noto), è interamente realizzata con integrati DTL di Signetics.

Dettaglio di due integrati DTL fabbricati dalla Signetics (1966). Questi circuiti, in package TO-100, sono stati i primi integrati DTL prodotti commercialmente. Progettati e realizzati dalla Signetics nel 1962/3, furono in seguito fabbricati da altri produttori, in particolare Motorola e General Instrument. Erano suddivisi in più serie (SE1, C/CS7, NE1, NE7) a seconda delle frequenze operative e del tipo di package; in questo caso, il suffisso "K" indica un package TO-100. Gli integrati DTL conobbero un immediato successo commerciale (vedi: http://silicongenesis.stanford.edu/transcripts/rostky.htm), che oscurò quello delle famiglie logiche RTL fabbricate da Fairchild e Texas Instruments, entrambe le quali si "convertirono" presto alla nuova tecnologia. Su questi "antichi" integrati logici si trovano tuttavia in Rete solo poche e sommarie informazioni.

Coppia moduli con integrati Signetics LU315K (porte NOR DTL a 3 ingressi), 1973, in package TO-100. Questi particolari moduli, provenienti dai laboratori Sandia, servivano probabilmente per la prova delle caratteristiche degli integrati.

Due schede (1967) con integrati DTL Signetics LU320K. Si tratta di porte NAND a due ingressi. Nella scheda a sinistra si nota (al centro della prima fila in alto) un integrato recante una più recente versione del logo Signetics.

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Scheda di calcolatore digitale con integrati Fairchild Micrologic (uL) in contenitore TO-99 metallico oppure plastico, circa 1969. I componenti in package metallico sono per la maggior parte flip-flop JK uL 92629. Essi appartengono alla famiglia Micrologic fabbricata col processo Planar Epitaxial (vedi: http://www.wps.com/J/solid-state-datasheets/index.html). Gli altri integrati, in package TO-99 plastico, sono a loro volta flip-flop RTL del tipo uL 923-7005. 

Vedi: http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1960-FirstIC.html

Queste due schede del 1967 (il fabbricante non è identificabile) contengono integrati RTL Motorola appartenenti alla serie MRTL MC8xx, in package metallico TO-99 (sopra), e circuiti integrati RTL Fairchild MicroLogic (RTuL), sotto, anch'essi in package TO-99, in questo caso plastico. Gli integrati Fairchild sono del tipo 914 (porte NAND a due ingressi); quelli Motorola sono del tipo MC814G (anche in questo caso, NAND a 2 ingressi). La serie "MicroLogic" venne introdotta nel 1961, tre anni dopo l'invenzione del circuito integrato, alla quale hanno partecipato tanto la stessa Fairchild che la Texas Instruments. In molti siti gli integrati RTuL sono presentati come i "primi circuiti integrati commerciali", il che non è tuttavia esatto dal momento che questo "primato" spetta all'SN502 della Texas Instruments (vedi: http://smithsonianchips.si.edu/texas/pg00083.htm), presentato nel Marzo 1960. Gli RTuL sono in effetti circuiti logici DCTL, che per le loro caratteristiche possono essere assimilati agli RTL. Fairchild ha usato, in anni diversi, differenti sigle per indicare lo stesso tipo di integrato - il che può generare una certa confusione tra i collezionisti (vedi: http://homepages.nildram.co.uk/~wylie/ICs/monolith.htm). Gli esemplari in package plastico raffigurati qui sono stati prodotti nel 1966 e nel 1967 ed appartengono ad una revisione successiva alle prime (prodotte in contenitore metallico). La serie Fairchild RTuL, benché già all'epoca fosse stata resa obsoleta dai più recenti TTL, venne estesamente impiegata nel computer di controllo dell'Apollo (AGC, Apollo Guidance Computer) che sbarcò sulla Luna nel 1969, a motivo delle sue eccellenti caratteristiche di affidabilità. La serie Motorola MRTL fu presentata anch'essa all'inizio degli anni Sessanta. I suoi membri sono stati identificati dal produttore nel corso degli anni con più sigle diverse (MRTL, milliwatt-RTL, new MRTL ecc.); in più, in taluni casi la medesima sigla identifica sia un integrato RTL che il suo corrispondente DTL.   

Vedi: http://datasheets-rosa.blogspot.com/2007/10/ul914-first-commercial-integrated.html; http://smithsonianchips.si.edu/ice/s11-100500.htm

Anche: http://madmodder.net/index.php?topic=289.0; http://www.cjseymour.plus.com/elec/basicfab/fab.htm.

Anche: http://www.wps.com/archives/solid-state-datasheets/Datasheets/Fairchild-uL900-914/index.html.

Anche: http://homepages.nildram.co.uk/~wylie/ICs/monolith.htm; http://www.swcomputingservices.com/hhhcorner.html

Anche: http://www.computerhistory.org/collections/accession/102672332 (Motorola MRTL). 

Anche: http://www.bitsavers.org/pdf/motorola/_dataBooks/1969_microElectronics/00_INTRO.pdf (Motorola 1969 Data Book).

Coppia di schede con logica RTL Fairchild e transistor discreti, 1969.

Flip-flop JK in logica RTL, tipo 940, in package TO-99 metallico (1967).

Scheda con integrati logici RTL della serie Motorola MC300, 1967, proveniente da un digitalizzatore (Digital Unit) Tektronix 230 (vedi). Notate che tutti i componenti attivi, integrati e transistor, sono montati su zoccolo, cosa tipica delle unità Tektronix degli anni Sessanta e Settanta (facilita la sostituzione in caso di guasto). Il Tektronix 230 veniva in genere accoppiato all'oscilloscopio Modello 568 e serviva ad ottenere letture digitali dei valori misurati, che potevano poi essere stampate o inviate ad un calcolatore esterno.

Integrato Texas Instruments SN7304, 1966, flip-flop JK in logica DTL appartenente alla Serie 73.

Scheda di stampante Packard, 1966/7, con integrati DTL della Serie SN73 di Texas Instruments in package ceramici CDIP glass sealed (1966). La famiglia logica DTL SN53/73 venne introdotta da TI nel 1964; gli integrati "53" hanno specifiche per uso militare (campo di temperatura d'impiego compreso tra -55 e +125 °C) mentre i "73" rispondono a normali specifiche industriali (0-70 °C). Questa famiglia, denominata "Modified-DTL" da Texas Instruments a motivo del particolare tipo di circuito d'ingresso, diverso rispetto ai normali DTL,  non è compatibile con l'altra diffusa serie DTL degli anni Sessanta, la 930. Gli integrati SN53/73 sono stati fabbricati con diversi package plastici e ceramici (flatpack, TO-84, TO-89, DIP). Qui è visibile il poco diffuso package ceramico glass-sealed per uso industriale, fabbricato a partire dal 1965. L'integrato SN7311 in basso a sinistra (notare nel profilo il dettaglio costruttivo del package) è una doppia porta NAND/NOR a 5 ingressi con ritardo di propagazione di 25 ns e tensione di alimentazione compresa tra 3 e 4 V (vedi http://www.datasheetarchive.com/SN7311-datasheet.html). Gli integrati SN7360 sono porte NAND/NOR quadruple a due ingressi mentre i 7331 sono NAND/NOR tripli a 3 ingressi.

Davvero misterioso questo componente Texas Instruments a 16 piedini. Si tratta forse di un integrato logico in package particolare?

Integrati logici fabbricati da Signetics (1966, a sinistra) e Sylvania (a destra) montati su schedine di prova, da un lotto di materiali di un ex dipendente della Texas Instruments - Autonetics. Il Signetics SE180J è una porta NAND DTL a due ingressi in package TO-88. Il circuito Sylvania è più misterioso, in quanto il numero 717310 sembrerebbe appartenere a un componente Texas Instruments (vedi). Si tratta con tutta probabilità di un integrato logico con specifiche militari e, in tal senso, il numero 717310 potrebbe più probabilmente essere il riferimento al documento contenente le sue specifiche oppure al contratto di fornitura (vedi questa pagina). Notare che questo numero è riportato, identico, su entrambe le "facce" del componente.

Esempi di integrati logici a bassa scala di integrazione (SSI) degli Anni Sessanta e Settanta. Nella scatola è contenuto un Motorola MC788P, doppio flip-flop di tipo D (logica RTL), 1971. Il Motorola MC359G (qui un esemplare del 1974) è invece una doppia porta NOR a due ingressi in logica ECL. Il terzo integrato, in alto a destra, è un più vecchio Fairchild 914HC (doppia porta NOR ECL a due ingressi), qui un esemplare del 1967. Quest'ultimo integrato, appartenente alla serie 900, fa parte dei primi integrati logici commercializzati all'inizio degli anni Sessanta ed è talvolta considerato, assieme al 923, come il "primo integrato logico commerciale della storia" (titolo tuttavia non esatto). Il 914 è anche ricordato in diversi siti per essere stato impiegato, assieme a pochi altri integrati della stessa serie RTL, nei computer di guida delle prime missioni spaziali Apollo della NASA (Apollo Guidance Computer, abbreviato AGC). All'inizio degli anni Sessanta Motorola seguì una strada diversa rispetto a quella intrapresa da Texas Instruments e Fairchild, scegliendo di utilizzare non la logica RTL bensì l'ECL (Emitter Coupled Logic): la prima famiglia di integrati di questo tipo fu la MC300, prodotta a partire dal 1962. L'idea si rivelò azzeccata, dal momento che gli integrati ECL potevano funzionare a frequenze molto superiori a quelle sia degli RTL che dei DTL dell'epoca. Vista tuttavia la crescente popolarità dei componenti RTL, la stessa Motorola introdusse comunque di lì a poco, alla fine del 1963, la famiglia (appunto RTL) MC700: essa pure fu un successo commerciale che durò per anni. 

"In 1961, US President John F. Kennedy announced a program for "landing a man on the Moon and returning him safely to the Earth", and the first commercial logic integrated circuits (ICs) were released to the market by Fairchild Camera and Instrument Corp. as the µL900 family, representatives of which are still available today [...]. These devices were an early type of logic gate known as resistor-transistor logic (RTL), which had developed out of circuits that could be conveniently made from discrete resistors and transistors. The first Apollo spacecraft guidance computer used approximately 4100 RTL logic gates. RTL had poor noise immunity, and limited ability to drive multiple loads (fan-out), so buffer circuits such as this were needed to expand the number of drivable stages, provide isolation, or drive bus lines. Whereas the μL914 logic gate had a fan-out of 16, the μL900 buffer could increase the fan-out to 80.The μL914 dual two input gate could be used as a NAND or NOR logic function. If either input 1 or 2 were driven high, output 7 would be driven low. When a high voltage represents a logic 1, this is NOR function (inverted version of OR, where the output would be high if either input went high). If negative logic is used, where a low voltage represents a logic 1, both inputs must be low for the output to be high (inverted version of AND, where the output would be low when both inputs are low)." (tratto da questa pagina:  http://datasheets-rosa.blogspot.com/2007/10/ul914-first-commercial-integrated.html). 

Vedi: http://madmodder.net/index.php?topic=289.0 (914HC).

Anche: http://www.swcomputingservices.com/hhhcorner.html

Integrato Motorola MC1210F (1971), porta NOR ECL a due ingressi appartenente alla serie MECL 1000.

Scheda del 1967 con integrati DTL Motorola e Fairchild, tutti in package metallico TO-99.

Scheda (appartenuta probabilmente ad un terminale CDC) del 1969 con integrati DTL SSI Fairchild e Motorola (porte NAND a due e tre ingressi).

Scheda (buffer circolare) di terminale Datapoint 2200, 1973, contenente 32 shift register Intel 1405A in package metallico TO-99 a 10 pin. Il 1405A è uno shift register (registro a scorrimento) con una capacità di 512 bit; esso è un'evoluzione del precedente modello 1405 e può funzionare con una frequenza di clock massima di 2 MHz. L'integrazione nel chip di parte della logica di controllo minimizza il numero di componenti esterni necessari a realizzare buffer circolari, la tipica applicazione di questo tipo di circuito. La Datapoint (fondata nel 1967 con il nome CTC, Computer Terminal Corporation) era un importante fabbricante di videoterminali seriali, sistemi di videoscrittura e successivamente microcomputer per applicazioni da ufficio. La Datapoint ebbe una storia societaria piuttosto travagliata: dopo essere diventata una delle migliori società americane in termini di fatturato, tanto da essere inserita nell'elenco Fortune 500, all'inizio degli anni Ottanta attraversò un periodo di gravi difficoltà finanziarie a causa delle politiche commerciali adottate alla fine degli anni Settanta ed al fallimento di alcuni importanti clienti. Dopo un primo rilancio dell'attività negli anni Novanta, una nuova crisi portò al fallimento la Datapoint americana, mentre la controllata europea con sede in Gran Bretagna rimase attiva specializzandosi nel settore delle videocomunicazioni. La Datapoint è storicamente importante perché legata alla nascita dei microprocessori Intel, in particolare dell'8008 (prima CPU Intel a 8 bit). Quest'ultima è infatti un'implementazione single-chip dell'architettura, sempre a 8 bit, della CPU del terminale CTC/Datapoint 2200. Datapoint intendeva realizzare questo processore con tecnologie LSI e possibilmente come CPU single-chip; contattò per questa ragione sia Intel che Texas Instruments; nessuna delle due riuscì però a sviluppare il processore entro il termine dell'accordo con la committente, la quale utilizzò quindi normali componenti SSI/MSI per la CPU del terminale 2200. Il set di istruzioni ideato da Datapoint e l'architettura di base del processore a 8 bit da essa progettato servirono comunque come base per lo sviluppo dell'Intel 8008 e possono dunque essere considerate come il primissimo, embrionale abbozzo dell'architettura x86.

Scheda di minicomputer Control Data Corporation (CDC) con integrati, probabilmente DTL, in inusuali package plastici (1968/9) a montaggio superficiale. Le connessioni sul lato opposto sono realizzate "punto a punto" con fili saldati. 

Scheda Orbitronics (1968) con integrati Motorola MDTL in package plastico DIP-14 "golden-leg" (piedinatura dorata). Ad esempio, l'MC833P è ad esempio un "dual 4-input expander"; l'MC853P è invece un flip-flop J-K.

Vedi: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=05217684

Scheda con integrati logici DTL Motorola (serie MC800) e Sylvania SUHL (serie SM), 1969.

Scheda BCD Converter, fabbricata da EMR nel 1968, con integrati Sylvania SUHL e Motorola MC800.

Scheda appartenente alla medesima apparecchiatura, 1969, con integrati DTL Motorola e Sylvania SUHL in package flat ceramici.

Scheda di calcolatore militare Univac AN/UYK-7, 1969, con integrati RTL Motorola della serie 900, qui in versione con package ceramico SC900, e Fairchild Micrologic. Sviluppato alla fine degli anni Sessanta ed entrato in uso a partire dal 1969, l'AN/UYK-7 Standard Shipboard Computer venne progettato dalla Univac per l'impiego nelle unità della Marina militare USA come cuore del sistema NTDS, ovvero Navy Tactical Data System, di seconda generazione (è interessante ricordare che l'NTDS è stato il primo computer progettato da Seymour Cray). Si trattava di una macchina a 32 bit basata su circuiti integrati e memoria thin-film (16 kWord) derivata dai modelli commerciali 1108 ed 1110. Tra le particolarità di questo calcolatore c'erano la memoria centrale ad 8 porte che consentiva l'accesso contemporaneo a più processori ed unità di I/O nello stesso tempo. Molti aspetti costruttivi erano derivati dal predecessore a 30 bit Univac CP-901, come ad esempio il formato delle schede, il sistema di dissipazione del calore ed i tipi di integrati logici impiegati. Nella parte alta della scheda è visibile il dissipatore di calore (heat spreader) in alluminio.

Vedi: http://vipclubmn.org/cp32bits.aspx; http://en.wikipedia.org/wiki/AN/UYK-7; http://vipclubmn.org/Sysnavy.aspx

Anche: https://wiki.cc.gatech.edu/folklore/index.php/Sperry_Rand_Military_Computers_1957-1975

Anche (sistema NTDS): http://ed-thelen.org/comp-hist/univac-ntds.html

Anche: http://paleoferrosaurus.com/documents/Univac/Univac_Third_Gen.pdf

Anche: http://www.multilingualarchive.com/ma/dewiki/en/Naval_Tactical_Data_System

Altro esempio di scheda di calcolatore Univac AN/UYK-7 (1971).

Scheda proveniente da un calcolatore militare Burroughs, 1972, con integrati DTL Motorola. I sistemi Burroughs per uso militare erano contrassegnati dalla lettera "D", che sta per "Defense" (difesa). La maggior parte di queste macchine veniva fabbricata nello stabilimento di Paoli, in Pennsylvania. Esempi della famiglia sono il D825, da alcuni considerato il primo autentico calcolatore multi-processore ed i suoi successori, tra cui il D82 ed il D84 che trovarono impiego in avionica e nel controllo dei missili balistici intercontinentali.

Modulo proveniente da un'apparecchiatura avionica (1971, il produttore è difficile da identificare) con integrati logici Sylvania, National, Texas Instruments della Serie 54 (nella parte alta). Dimensioni circa 7,5 per 7,5 centimetri.

Scheda della CPU di un minicomputer NCR Century 100, 1968, con integrati DTL Signetics. Il Century 100 (o NCR 615-100), introdotto nel 1967, è stato il primo computer NCR interamente realizzato con circuiti integrati. Tutta la CPU era ottenuta con porte NAND doppie a due o tre ingressi, collegate in modo da formare circuiti logici più complessi (flip-flop ecc.): in questo modo era possibile utilizzare solamente tre (!) tipi di circuiti integrati e standardizzare le schede logiche, riducendone le varianti a pochi tipi base. L'80% della CPU del Century 100 era realizzata con soli 6 tipi di schede logiche. Il Century 100 aveva inoltre la particolarità di impiegare un insolito tipo di memoria magnetica, basata su piccole barrette di ferrite ("short-rod", anche note come "thin-film rod" lunghe circa 1/10mo di pollice, vedi) anziché sui classici nuclei; questa memoria poteva essere assemblata in maniera completamente automatica, riducendo così il costo per bit. L'unità a disco rimovibile NCR 655, usualmente accoppiata al Century 100, è a sua volta ricordata per esser stato il primo disco commerciale con testine "volanti" (ovvero a sospensione a cuscino d'aria, anche note come "flying heads") anziché a contatto con la superficie magnetica. 

I 3 tipi di integrati impiegati nel Century 100 venivano tutti fabbricati da General Instrument: l'NCR 74 conteneva 4 porte NAND a due ingressi e serviva come elemento base per ottenere funzioni più complesse; l'NCR 80 conteneva invece 2 porte NAND a quattro ingressi e veniva impiegato, ad esempio, per ottenere flip-flop oppure registri a scorrimento. Il terzo tipo, NCR 94, era un circuito di interfaccia con due ingressi. Qui sopra, un esempio di scheda di calcolatore Century 100 con integrati marchiati NCR ancorché fabbricati da GI.

Vedi: http://en.wikipedia.org/wiki/NCR_Century_100

Anche (interessante sito sui minicomputer NCR): http://www.thecorememory.com/html/computers.html

Anche: http://www.thecorememory.com/IC_680.pdf (data sheet dell'integrato NCR 80).

Anche: http://www.ruleworks.co.uk/digital/NCR-Century-Mainframes.htm

Anche: http://www.computermuseum.org.uk/fixed_pages/NCR_100.html (pannello di comando di un Century 100).

Anche: http://www.chipsetc.com/ncr-national-cash-register.html

Scheda di computer Burroughs B250 con integrati logici DTL fabbricati da ITT e Philco, 1969.

Coppia di moduli logici della CPU di un minicomputer Honeywell 316, fabbricati da 3C (Computer Control Corporation), 1970. Appartengono alla famiglia 3C E-PAC e contengono integrati DTL Fairchild, ITT e Philco, funzionanti con un clock di 2,5 ed in parte di 5 MHz. L'Honeywell 316 era un popolare minicomputer a 16 bit appartenente alla famiglia Series 16, prodotto a partire dal 1969 ed impiegato soprattutto come sistema in time-sharing oppure come calcolatore di processo. Come gli altri membri della sua famiglia (i modelli 116, 416, 516 e 716) deriva dall'architettura del DDP-116 progettata dal G. Hendrie alla 3C nel 1964. Questa macchina è nota per essere stata il calcolatore sul quale è stato sviluppato il linguaggio di programmazione Forth e per essere stata impiegata come IMP (Interface Message Processor) nella rete ARPANET, progenitrice dell'attuale Internet.

Vedi: http://archive.computerhistory.org/resources/text/Honeywell/Honeywell.H316.1965.102646157.pdf

Scheda di minicomputer Honeywell (1968) con integrati RTL Fairchild e Sylvania (serie SF).

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Confronto tra schede IBM SLT (in alto, da un calcolatore System/360) e SMS, quest'ultima del 1967.

Scheda di calcolatrice elettronica digitale ISKRA 111-M, di fabbricazione sovietica (primi anni Settanta - la scheda sembra essere del 1978). I componenti quadrati sono integrati ibridi a film sottile (thin-film) in package metallico, probabilmente "ispirati" a quelli ai moduli IBM SLT (dimensioni e spaziatura dei piedini risultano pressoché identici).

Vedi: http://www.taswegian.com/MOSCOW/iskra111.html

Scheda con integrati DTL Signetics (vedi sopra per la descrizione di una scheda appartenuta alla medesima macchina) e linea di ritardo, fabbricata da Andersen Laboratories Inc.,  impiegata qui come memoria seriale. Durante gli anni Sessanta e Settanta le linee di ritardo, acustiche oppure a magnetostrizione, vennero impiegate appunto come buffer/registri FIFO - o memorie seriali - in svariati progetti di calcolatrici elettroniche da tavolo e terminali. La linea di ritardo (delay line) è stata uno dei primissimi tipi di memoria impiegati nei calcolatori elettronici (vedi: http://www.science.uva.nl/museum/delayline.php), prima cioè dello sviluppo delle memorie a nuclei magnetici.

Vedi: http://www.vintagecalculators.com/html/calculator_memory_technologies.html

Sullo stesso argomento: http://infolab.stanford.edu/pub/voy/museum/pictures/display/2-1.htm

Anche: http://www.oldatheart.co.uk/computers.html

Linea di ritardo impiegata nell'Olivetti Programma 101: http://www.science.uva.nl/museum/p101dl.php.

Linea di ritardo della calcolatrice Olivetti Logos 240: http://home.vicnet.net.au/~wolff/calculators/Tech/Logos240/Logos240.htm

In questa pagina: http://ed-thelen.org/comp-hist/Shustek/ShustekTour-02.html è visibile fra l'altro una delle memorie a linea di ritardo acustiche (a mercurio) impiegate nel calcolatore UNIVAC (o UNIVAC-I).

Anche: http://www.computer-history.info/Page4.dir/pages/Univac.dir/index.html

Anche: http://www.shivasoft.in/view_tutorial.php?id=158

Anche: http://www.ethertongallery.com/html/archive/gallery/corememory/richards.htm

Altro esempio di memoria a linea di ritardo acustica a mercurio: http://www.flickr.com/photos/35799859@N00/391418431 (CSIRAC).

Esempi di memorie a linea di ritardo a magnetostrizione. Le due più grandi, di cui una sigillata e l'altra aperta, appartenevano a calcolatrici elettroniche Olivetti (circa 1972/3); la capacità è di circa 0,5 kbit. Quella in secondo piano invece, fabbricata nel 1963, apparteneva ad un terminale in time-sharing: uno tra i più comuni impieghi di questo tipo di memorie seriali, in tal caso impiegate come "buffer circolari" prima dell'avvento degli shift-register in forma di circuito integrato. Altro tipico settore d'impiego delle memorie a linea di ritardo erano le prime calcolatrici elettroniche da tavolo (Olivetti, Friden ecc.)

Vedi: http://www.vintagecalculators.com/html/calculator_memory_technologies.html 

Esempio d'uso di memoria a linea di ritardo: http://www.vintage-icl-computers.com/icl40.

Anche: http://www.oldcalculatormuseum.com/friden1162.html

Anche: http://home.vicnet.net.au/~wolff/calculators/Tech/Logos240/Logos240.htm (mostra nel dettaglio il funzionamento della memoria a linea di ritardo di una calcolatrice Olivetti Logos 240).

Memoria ROM a matrice di diodi (diode-matrix ROM o DM-ROM), 320 bit di capacità, fabbricata nel 1974 dalla AccuRay Industrial Nucleonics. Questo tipo di memoria era comune, negli anni Sessanta e Settanta, come ROM di microprogramma o di bootstrap in minicomputer e calcolatori di processo, nonché come ROM per costanti numeriche nelle calcolatrici elettroniche ed in altre applicazioni digitali (es. codifica della tastiera nei terminali).

Dettagli della memoria ROM a matrice di diodi raffigurata sopra. Si nota come a ciascun bit di memoria corrisponda un diodo, che può essere presente (nel qual caso, in quella specifica posizione, è memorizzato un 1 logico) oppure assente (0). I diodi, collocati in piccoli moduli rimovibili, vengono tolti dalle posizioni desiderate durante la "programmazione" della memoria stessa.

Esempio di ROM a matrice di diodi: http://www.computerhistory.org/collections/accession/X1370.97

Scheda di codifica a matrice di diodi (fabbricata probabilmente da NCR), 1968.

Test-probe AUGAT per la prova di integrati logici DTL e TTL Texas Instruments in package small-flat a 10, 12 e 14 pin.

Scheda di memoria di tipo plated-wire appartenuta ad un calcolatore Univac 1110 (1970), quarto modello in ordine cronologico della serie 1100 inizialmente fabbricata da Sperry Rand (vedi questa pagina). La memoria plated-wire era una variante, anzi una derivazione, della memoria a nuclei magnetici e venne brevettata dai Bell Laboratories nel 1957. In luogo dei nuclei essa impiegava una matrice di fili metallici rivestiti da un sottile strato di Permalloy (una lega Ferro-Nickel); la memorizzazione delle informazioni avveniva mediante la magnetizzazione di piccole zone di questi fili. Le operazioni di scrittura e lettura erano simili a quelle delle comuni memorie a nuclei, ma era possibile anche una più veloce lettura non distruttiva (NDRO). Un altro vantaggio della memoria plated-wire consisteva nella possibilità di essere assemblata interamente a macchina, dunque in modo automatizzato e con costi potenzialmente inferiori rispetto alle memorie a nuclei. Nella realtà, però, il costo medio per risultò sensibilmente superiore a quello delle tradizionali memorie a nuclei e dunque essa ebbe scarsa diffusione, venendo utilizzata soprattutto in applicazioni aerospaziali (le sonde Mariner della NASA, il sistema di guida del missile Minuteman III e più recentemente il telescopio spaziale Hubble). Pochissimi calcolatori l'hanno adoperata: in particolare, l'Univac 1110 ed alcuni modelli Univac della serie 9000, ad esempio il 9300. In questa pagina si trova una descrizione dettagliata del suo funzionamento. Le memorie plated-wire sono relativamente rare e dunque ricercate dai collezionisti, che ne apprezzano anche il valore storico. Nei pochi libri italiani che ne parlano, il termine "plated-wire memory" è tradotto spesso con "memoria pellicolare a filo".

"[...] The UNIVAC 1110 was announced on November 10, 1970. The announcement had been delayed for several weeks so that it could happen on the date, 11-10, which matched its name. The 1110 processor was constructed entirely of integrated circuits, but they were only about 25 percent faster than the transistors used in the 1108. The design of the 1110 incorporated several features to give it greater throughput than the 1108. The first was the use of plated wire memory. Plated wire had already been used in the 9000 series, but it was too expensive to use for all the memory needed in the 1110. Therefore, the 1110 was designed to have a relatively small amount of “primary” memory using plated wire and a larger amount of “extended” memory using core. The plated wire memory had a read cycle time of 300 nanoseconds and a write cycle time of 500 nanoseconds; it came in cabinets of 65,536 words and up to four cabinets could be used in a full system. The core memory had a cycle time of 1500 nanoseconds and came in 131,072 word cabinets, with a maximum of eight cabinets (1,048,576 words) on a full system. Elaborate algorithms were added to EXEC 8 to move programs between primary and extended memory depending on their relative compute to I/O ratios. The processor base addressing registers were expanded to handle 24-bit addresses, and the number of registers was increased from two to four so that a program could have four banks based at one time. The 1110 also increased throughput by having separate input/output processors and more instruction processors. Following the method used on the 1108 II, all 1110s had separate input/output processors called IOAUs (input/output access units) to handle I/O operations. The CPUs, which no longer had any I/O capability of their own, were called CAUs (command-arithmetic units). As originally announced 1110s ranged from a minimum of one CAU and one IOAU (a 1x1 system) up to four of each (a 4x4). Later, the capability to go up to six CAUs was added. Each IOAU contained up to 24 channels. Another feature was increased instruction overlap: on the 1110 instruction overlap was increased to a depth of four instructions. This made the design more complex because of the need to check for conflicts: if one instruction changed the value in a register which would be used to index a memory access in the next instruction, then that instruction’s operand fetch had to be delayed until the register value was established. The 1110 also added 24 byte-handling instructions to the instruction set to improve the execution speed of COBOL programs. Sperry Rand planned for the UNIVAC 1110 to be a competitor for the high end of the IBM 370 series. Accordingly, a 2x1 1110 rented for about $60,000 to $65,000 per month, which was about $10,000 less than an IBM 370/165. At first, the response was disappointing: there were only six orders during the first year.10 The pace began to pick up as 1110s replaced or supplemented 1108s at existing customers (Lockheed, Air Force Global Weather Central, Shell Oil, and the University of Wisconsin) and added some new customers as well. The Environmen-tal Protection Agency’s center in North Carolina, which had been an all-IBM site, got a 2x1, as did Arizona State University, where the 1110 replaced a Honeywell (General Electric) 255 and some smaller computers. Both Arizona State and the University of Wisconsin installed 1110s in 1973. Arizona State was trying to do really large scale time-sharing using several new software packages, and it encountered severe problems during the first few months while the bugs were being worked out, while Wisconsin fared better using older software.11 Shell Oil made extensive use of the 1110, having three 4x2 systems in place by the end of 1975. In all, 290 1110 processors were produced."

Immagine dell'interno di una memoria plated-wire identica a quella raffigurata sopra.

Dettaglio della memoria plated-wire.

Vedi: http://vipclubmn.org/Documents/PlatedWire.pdf; http://www.moah.org/exhibits/archives/brains/computerage.html

Anche: http://people.cs.und.edu/~rmarsh/CLASS/CS451/HANDOUTS/os-unisys.pdf (Univac 1110).

Anche: http://www.fourmilab.ch/documents/univac/

Anche: http://www.technikum29.de/en/computer/storage-media.shtm

Anche: http://www.computerhistory.org/collections/accession/XD114.80

Anche (sui calcolatori Univac 1100): http://univac.generalanswers.org/

Una memoria di questo stesso tipo è visibile qui: http://www.glennsmuseum.com/components/components.html (interessante sito).

Brevetti USA di memorie plated-wire: http://www.freepatentsonline.com/3906467.html; http://www.freepatentsonline.com/3492666.html

Sulle memorie plated-wire: http://portal.acm.org/citation.cfm?id=1311924.1312043 (richiede registrazione); anche questa pagina (IEEE).

Anche: http://portal.acm.org/citation.cfm?id=1476714.

Questa memoria a nuclei magnetici (nella parte alta alcuni dettagli) è un particolare tipo di memoria, detto Storage Protected Array (SP4 nel gergo IBM), impiegato nei mainframe System/360 di fascia alta come il Modello 75 ed il Modello 91. In pratica era una memoria piccola e veloce che conteneva le "chiavi" del meccanismo di protezione della memoria (RAM) principale. Quest'ultima era suddivisa in blocchi ampi 2 KB (2.048 byte) a ciascuno dei quali era assegnata una propria e specifica chiave di protezione. Un programma in esecuzione poteva modificare un blocco di memoria protetta solamente se quest'ultimo aveva la medesima chiave assegnata al programma stesso. A loro volta le chiavi di protezione potevano essere scritte, cancellate e modificate solamente tramite istruzioni privilegiate (dunque dal sistema operativo). La memoria SP4 contiene 2.304 nuclei (core) organizzati in due blocchi da 36 per 36 bit l'uno. Per garantirne la sicurezza del funzionamento è collocata in un apposito contenitore termostatico riscaldato da una resistenza e dotato di termocoppia per il controllo della temperatura (tale termocoppia è connessa al cavetto che si vede nella parte alta della foto). Si ricordi infatti che le memorie a nuclei magnetici sono sensibili alle variazioni della temperatura ambientale, che influiscono sulle caratteristiche di isteresi dei nuclei di ferrite. Usualmente le memorie a nuclei non erano dotate né di riscaldatori né di termocoppie, la cui presenza è in questo caso giustificata dall'importanza dei dati memorizzati. Tuttavia, altre macchine IBM avevano in precedenza adottato soluzioni simili per il mantenimento delle memorie a nuclei ad una temperatura costante: ad esempio il 1620, il 7030, il 7090 ed il 7094. Questa memoria ha un'ulteriore particolarità, e cioè il fatto di usare due nuclei per ciascun bit, allo scopo di migliorare le prestazioni e nello stesso tempo di incrementare ulteriormente la sicurezza. La scheda, con connettori SLT, è identificata dal P/N 5262224.

L'IBM System/360 Modello 75, introdotto nel 1965 e ritirato nel 1977, al momento del suo debutto era il più potente membro della famiglia 360 nonché uno dei più veloci calcolatori in commercio. La memoria poteva essere espansa fino a 1 MB, dimensione enorme per l'epoca, ed impiegava un sofisticato meccanismo di interleaving per l'incremento delle prestazioni. Il 360-75 era fabbricato negli stabilimenti IBM di Kingston (NY) e costava da 2,2 a 3,5 milioni di Dollari (ma lo si poteva avere in leasing oppure noleggiare ad un costo compreso tra 50 ed 80mila Dollari al mese). Ovviamente pochi potevano permettersi prezzi del genere, anche se giustificati dalle notevoli prestazioni della macchina: la maggior parte dei Modelli 75, nessuno dei quali è sopravvissuto fino ad oggi, venne quindi acquistata da enti governativi come la NASA (che lo utilizzò presso il Goddard Space Flight Center, GSFC, come il suo successore Modello 91), il Jet Propulsion Laboratory di Pasadena (JPL) della stessa NASA, il Lawrence Livermore National Laboratory ed altre istituzioni similari. La velocità del Modello 75 derivava sia dall'impiego di moduli logici più rapidi di quelli utilizzati nelle altre macchine della Serie 360 sia dall'utilizzo nella CPU di logica hard-wired anziché di microcodice (vedi: http://www.quadibloc.com/comp/pan04.htm). Un 360-75 venne usato dalla NASA per l'elaborazione dei dati di telemetria ricevuti a terra durante le missioni Apollo, compresa quella che sbarcò sulla Luna nel 1969.

Vedi: http://www-03.ibm.com/ibm/history/exhibits/mainframe/mainframe_PP2075.html

Vedi: http://tmo.jpl.nasa.gov/progress_report2/VII/VIIV.PDF (impiego del 360-75 al JPL).

Anche: http://www.columbia.edu/acis/history/36075.html

Anche: http://infolab.stanford.edu/pub/voy/museum/pictures/display/3-1.htm (bella pagina sulla famiglia System/360).

Memoria thin-film Fabri-Tek (l'anno di fabbricazione è sconosciuto). La memoria thin-film (termine tradotto in italiano come "memoria pellicolare" o "memoria a film sottile") era un particolare tipo di memoria RAM magnetica derivata dalla memoria a nuclei magnetici e sviluppata dalla Sperry Rand all'inizio degli anni Sessanta nell'ambito di un ambizioso progetto di ricerca finanziato dal Governo USA e dal Ministero della Difesa degli Stati Uniti. Rispetto alla memoria a nuclei, quella thin-film era sensibilmente più veloce ma, anche, molto più costosa da produrre (ragion per cui ebbe scarsa diffusione e rimase limitata a poche applicazioni perlopiù militari, settore nel quale i costi non rappresentano in genere un grosso problema). Tra i pochi calcolatori commerciali (civili) che l'hanno utilizzata ci sono stati l'Univac 1107 e l'IBM System/360-95. Nel 1107 essa non veniva tuttavia utilizzata come RAM principale bensì come memoria destinata a contenere i registri (l'ampiezza era di sole 128 word); nel 360-95, sempre a motivo del costo elevato, era affiancata ad una più grande e convenzionale RAM memoria a nuclei. Lo sviluppo di RAM a nuclei magnetici con tempi di accesso inferiori ai 700 ns e, successivamente, delle RAM a semiconduttore portarono alla fine degli anni Sessanta al completo abbandono delle memorie thin-film. L'esemplare mostrato qui proviene con ogni probabilità da un calcolatore militare

Nella memoria thin-film i dati sono memorizzati, anziché in nuclei magnetici di forma toroidale, in piccole "gocce" di Permalloy depositate sottovuoto su un substrato di materiale isolante, in genere vetro oppure ceramica, con una tecnologia del tutto simile a quella usata per la deposizione di film sottili (da cui il nome della memoria). Ciascuna "goccia", corrispondente ad 1 bit di memoria, è "attraversata" da tre piste di circuito stampato, paragonabili agli altrettanti fili che attraversano ciascun nucleo di una ordinaria memoria a nuclei magnetici. Come in quest'ultima, la memorizzazione e la lettura dei dati (quest'ultima è di tipo distruttivo) avvengono mediante il cambiamento di direzione della magnetizzazione del materiale che forma le singole "gocce". Dal momento che queste possono essere molto più piccole dei nuclei toroidali di una convenzionale memoria a nuclei magnetici, i tempi di accesso e di scrittura risultano inferiori (vedi: http://ed-thelen.org/comp-hist/navy-thin-film-memory-desc.html). Inoltre la memoria stessa è più stabile e meno soggetta ad errori, nonché meno sensibile alle condizioni ambientali. Ad esempio, il tempo medio di ciclo della RAM thin-film da 1 MB del System/360-95 era di 120 ns, corrispondente ad un tempo di accesso medio di soli 67 ns, contro i 750 ns della memoria a nuclei dello stesso calcolatore. Già quest'ultimo era un valore inferiore alla media delle memorie a nuclei dell'epoca (da 2 a 5 microsecondi). Tuttavia, anche le prestazioni (pur notevoli) della memoria thin-film non potevano tenere il passo con quelle delle memorie a semiconduttori: la cache del 360-95, che era appunto una memoria di questo tipo, aveva infatti un tempo di accesso di 54 ns. Alcuni grandi calcolatori progettati alla fine degli anni Sessanta, come ad esempio l'ILLIAC IV e l'ASC di Texas Instruments, inizialmente pensati per l'utilizzo di memoria thin-film, furono poi "convertiti" alle RAM a circuito integrato (bipolari). Vedi: http://www.quadibloc.com/comp/cp01.htm

Unità di memoria Fixed-Head Magnetic Disk Singer/Librascope L-107, circa 1978/9. Si tratta di un particolare tipo di memoria magnetica a disco in cui, come suggerisce il nome, le testine di lettura/scrittura rimangono fisse, una per ciascuna traccia di dati. La capacità delle unità L-107 variava a seconda della configurazione ed era compresa tra 0,8 e 12 Mbit. Queste memorie furono impiegate in svariati calcolatori elettronici militari ed anche in qualche calcolatore da ufficio; il primo utilizzo si giustificava con la loro grande affidabilità. Non possono essere considerate quali memorie di massa dal momento che in diverse apparecchiature militari fungevano proprio da memorie principali, una specie di equivalente più moderno delle memorie a tamburo magnetico (magnetic drum memories). La Librascope venne fondata nel 1937 dall'ingegnere americano Lewis Imm per produrre un semplice calcolatore analogico per uso aeronautico di sua invenzione (vedi). Durante la Seconda guerra mondiale la società sviluppò svariati apparati elettronici per l'Esercito e la Marina degli Stati Uniti, in particolare il calcolatore analogico Mk-7 Anti-Aircraft Barrage Computer che veniva impiegato per dirigere il tiro delle batterie antiaeree. Nel dopoguerra Librascope si affermò nel campo dei sistemi elettronici di difesa e d'arma; venne in seguito acquisita prima dalla Singer Friden (1968) e poi dalla Lockheed Martin (1996). Gli stabilimenti di Glendale (California) vennero infine chiusi all'inizio del 2000. Alcuni prodotti Librascope, tra cui un'unità L-107, sono visibili in questa pagina del sito "Librascope Memories", dedicato alla storia dell'azienda. Dalla documentazione disponibile nel Web risulta che l'L-107 venne utilizzata in almeno un minicomputer commerciale, l'RPC-4000 (prodotto e venduto col marchio Singer Librascope).

Il Librascope L-107 non è stato l'unica unità di memoria di questo tipo utilizzata in apparecchiature militari. Un altro esempio è il computer di guida del missile balistico Minuteman (vedi: http://www.computerhistory.org/collections/accession/XD107.80). Un altro modello di disco a testine fisse è visibili qui (non c'è descrizione dell'unità). Tra le memorie di massa vere e proprie ricordiamo l'IBM 2305 (vedi: http://www-03.ibm.com/ibm/history/exhibits/storage/storage_2305.html).

Vedi: http://en.wikipedia.org/wiki/Librascope

Qui sono visibili i dettagli di un'unità disco L-107: http://www.dvq.com/oldcomp/misc.htm.

Scheda di un calcolatore Adage Ambilog-200 (1964, questa scheda è del 1966). Si trattava di un calcolatore ibrido analogico/digitale a 30 bit (con DAC a 14 bit) impiegato principalmente come processore di segnali (signal processor), ad esempio per il calcolo rapido (secondo gli standard dell'epoca) delle trasformate di Fourier. Non a caso l'Ambilog-200 era denominato "Stored-Program Signal Processor". La gran parte di queste macchine fu venduta a centri di ricerca oppure ai laboratori di Università americane, dove continuarono ad essere utilizzate fino all'inizio degli anni Ottanta.

Particolare dell'altra faccia della scheda Adage raffigurata sopra che mostra i punti di saldatura dei transistor al circuito stampato. Questo tipo di interconnessione è detta "through the hole" e veniva impiegata nei primi sistemi di montaggio automatizzato dei componenti elettronici.

Scheda di calcolatore Univac 9300 "card/tape computer system" (1966, l'esemplare è del 1968). Il modello 9300 è stato il primo membro della famiglia Univac 9000, basati principalmente su nastri magnetici e schede perforate come mezzi di I/O. Il 9300, come l'Univac 1110 (vedi sopra), era dotato di memoria plated-wire (vedi questa pagina). Queste macchine erano pensate come calcolatori per applicazioni commerciali (contabilità, ad esempio) e vennero vendute in gran numero anche fuori dagli Stati Uniti. Il 9300 aveva un ciclo di memoria di 600 ns, ragionevolmente veloce per l'epoca, ed una RAM di base da 8 KB espandibile fino a 32 KB. La serie 9000 era stata progettata per competere con i calcolatori IBM System/360 di fascia bassa, con i quali era compatibile a livello di software dal momento che aveva il medesimo set di istruzioni; i modelli 9200 (quest'ultimo commercializzato come diretto sostituto del precedente Univac 1004) e 9300 implementano una versione ridotta dell'ISA 360 e sono paragonabili al System/360-20, mentre il più potente 9400 la riproduce completamente. Le macchine 9000 utilizzavano le schede perforate IBM a 80 colonne e la medesima codifica EBCDIC impiegata nel System/360. 

Vedi: http://www.computermuseum.li/Testpage/Univac9300.htm; http://en.wikipedia.org/wiki/UNIVAC_9200

Anche: http://www.technikum29.de/en/computer/univac9200.shtm (con foto di un esemplare completamente restaurato).

The Univac Systems Timeline: http://bandwidthco.com/history/computers/UNIVAC%20Systems%20Timeline.pdf

Anche: http://www.quadibloc.com/comp/cp0305.htm

Scheda di calcolatore Univac 9200 (1966). Fratello minore del più potente 9300, il 9200 "card computer system" era un calcolatore commerciale a schede perforate prodotto fino all'inizio degli anni Settanta. Le prestazioni erano circa la metà di quelle del 9300 (ciclo di memoria 1.200 ns, 104 microsecondi il tempo necessario per un'addizione tra due numeri decimali a dieci cifre). La RAM di base era la stessa (8 KB con parità), espandibile però solamente fino a 16 KB anziché a 32 come nel caso del 9300.

ALU LSI a 4 bit COS/MOS RCA CD4057AK (1974). Introdotta nel 1973, è stata la prima ALU commerciale CMOS a 4 bit ed è stata impiegata in svariati calcolatori per uso militare e soprattutto aerospaziale. Può essere utilizzata tanto da sola quanto come parte di ALU bit-slice più ampie, a 8 e più bit. La serie RCA CD4000 "COS/MOS", presentata nel 1968, è spesso considerata la prima famiglia commercialmente disponibile di integrati logici CMOS (COS/MOS, ovvero COmplementary-Symmetry Metal-Oxide Semiconductor, è la sigla con la quale la RCA identificava la tecnologia CMOS, appunto).

Scheda con integrati logici CMOS della Serie CD4000 fabbricati da RCA (in package sia ceramico che plastico), circa 1972 (gli integrati riportano date del 1970, 1971 e 1972). I due integrati National Semiconductor in alto a destra sono un DM8820 Balanced Line Receiver ed un DM8831 Differential Line Driver. Sono anche visibili due CM4021AE (shift-register a 8 bit) fabbricati da American MicroSemiconductors (AMS). I componenti non sono saldati su circuito stampato, bensì collegati con connessioni wire-wrap.

Scheda di terminale General Electric, 1975, con integrati TTL MSI della "Serie 8000" di Signetics, fabbricati da Signetics stessa e dalla second-source TRW. Nella parte inferiore si vedono 5 ALU bitslice a 4 bit S8260Q. Questo componente somiglia al Texas Instruments 74283; integra le funzioni di sommatore (adder), AND e XNOR. Notare il particolare socket che permette una facile sostituzione degli integrati.

Vedi: http://bitsavers.org/pdf/signetics/_dataBooks/1971_Signetics_8000_Series.pdf 

Coppia di ALU TTL a 4 bit Signetics N8260 del 1969. La Serie 54/74 di Texas Instruments è la più famosa, ma non è stata l'unica famiglia di integrati logici TTL prodotti e commercializzati in passato. Ricordiamo infatti altre famiglie logiche TTL che hanno avuto un successo più o meno grande e duraturo: la Teledyne HiNIL (High Noise-Immunity Logic) 3xx; le Motorola MC400/500, MC450/550, MC660, MC2000/2100 e MC2050/2150; le AMD Am25, Am26, Am27 ed Am29; le Motorola 3000 e 4000; la National Semiconductors MC70/80; le Signetics 8200, 8300, 8T00 ed 8Hxx; le Fairchild 9000, 9300, 9400 e 9600.

Altra scheda della stessa macchina, con integrati TTL della Serie 8300 tutti fabbricati da TRW.

Piccola scheda con integrati SGS della famiglia HLL (High-Level Logic) H100, 1974. Si tratta di una serie di circuiti digitali progettati per essere applicati dove sia richiesta un'elevata immunità al rumore e prodotti da SGS, poi ST Microelectronics, a partire dal 1969 fino all'inizio degli anni Ottanta. La serie H100 può funzionare a tensioni comprese tra 10,8 e 20 Vcc. Questi integrati hanno lo stesso pinout (organizzazione dei segnali sui diversi piedini) corrispondente ai TTL con la stessa funzione, il che ne facilita l'utilizzo in sostituzione ad esempio della classica Serie 74. Qui si vedono ad esempio alcune porte NAND quadruple a 2 ingressi (H102D2) assieme a doppi flip-flop JK (H110D1). La maggior parte di questi integrati venivano prodotti nello stabilimento SGS di Falkirk, in Scozia (vedi).

Vedi: http://pdf.datasheetarchive.com/indexerfiles/Scans-006/Scans-00123906.pdf

Scheda base e moduli appartenuti ad una calcolatrice elettronica da tavolo, della quale non riesco ad identificare con esattezza il produttore, circa 1972. Sono tutti fabbricati dalla Ruwel, uno tra i principali produttori europei di circuiti stampati, e montano integrati TTL e MOS della Siemens (serie FE/FL). Siemens iniziò la produzione di circuiti integrati nel 1963; in quello stesso anno introdusse la sua prima serie TTL, la FL100, seguita nel 1964 dalla famiglia FZ100 LSL ad elevata immunità ai disturbi. 

Scheda di minicomputer Interdata, circa 1972/3, con moduli contenenti integrati DTL prodotti da Philco-Ford (qui sotto una porta NAND a 2 ingressi PD9949-59), Motorola e Texas Instruments. Stando alle informazioni di chi me l'ha venduta, proviene da un Interdata Model 70 (minicomputer a 16 bit dotato di Writable Control Store, o WCS) oppure più probabilmente da una macchina precedente, un Model 3 (1967) o 4 (1969), sempre a 16 bit. Questa scheda, identificata dalla sigla 32-019, è un 8-Line Interrupt Module. L'Interdata Inc., fondata nel 1966, produceva minicomputer a 16 ed a 32 bit con un'architettura ispirata a quella dell'IBM System/360. Dopo essere stata acquisita (1973) dalla Perkin Elmer, l'anno successivo introdusse il Modello 7/32, uno dei primi minicomputer commerciali a 32 bit. Nel 1985 Interdata si è separata da Perkin Elmer per dar vita alla Concurrent Computer Corporation. I minicomputer Interdata sono stati popolari negli Stati Uniti, durante gli anni Settanta ed Ottanta, come calcolatori embedded in applicazioni scientifiche e mediche (TAC, ad esempio). L'Interdata Model 4 aveva un ciclo di memoria di 1 microsecondo e supportava un massimo di 64 KB di RAM ad indirizzamento diretto, senza paginazione.

Vedi: http://en.wikipedia.org/wiki/Interdata,_Inc.; http://en.wikipedia.org/wiki/Interdata_7/32

Immagini di un minicomputer Interdata 70: http://www.dvq.com/oldcomp/interdata/

Interdata Model 3: http://www.computermuseum.li/Testpage/Interdata-Model-3-1967.htm

Album fotografico della riunione di ex dipendenti Interdata con alcune immagini di parti hardware di macchine Model 3, 4, 5.

Pagina dedicata all'Interdata Model 4: http://www.rcsri.org/collection/interdata-4/ (The Retrocomputing Society of Rhode Island, interessante sito che merita di essere visitato).

Vedi: http://archive.computerhistory.org/resources/text/Interdata/Interdata.4.1969.102646126.pdf (brochure Interdata del Model 4, 1969).

Dettaglio di un modulo Interdata contenente un integrato Philco PD9949-59 (NAND DTL a 2 ingressi).

Scheda di apparecchiatura militare, circa 1970, con integrati TTL della Serie 8400 di National Semiconductor e della Serie 54 della Texas Instruments.

Due delle schede che costituiscono la parte elettronica di un terminale General Electric Terminet 300 (1970/1). Gli integrati, tutti del 1971, sono componenti semi- e full-custom LSI MOS fabbricati da AMi (American Microsystems, Inc.) e General Instrument, che tra la fine degli anni Sessanta e l'inizio dei Settanta erano i due principali produttori mondiali di circuiti di questo tipo. La complessità è di circa 250-300 transistor per chip, cioè circa 100-120 gate logici (in massima parte NAND ed inverter a più ingressi, più memorie masked-ROM e shift-register). Notare che non viene fatto uso di componenti standard (TTL o similari). Fabbricato negli stabilimenti GE di Waynesboro, il Terminet 300, commercializzato in seguito anche col marchio Honeywell-Bull, è stato negli anni Settanta un popolare terminale ASCII per minicomputer (GE, DEC, Honeywell ed altri) e sistemi time-sharing, dotato di tastiera e stampante integrate (quest'ultima basata su un particolare meccanismo di stampa: matrice di punti su carta fotosensibile, silenzioso e discretamente veloce, tuttavia le stampe non si conservano leggibili molto a lungo). La velocità di comunicazione era di 300 bps. L'impiego più noto in Europa del Terminet 300 è stato come console dei minicomputer Honeywell Serie 60 e General Electric GE-400. 

Dettaglio di un integrato MOS AMi (1971). Componenti del medesimo tipo sono stati utilizzati, ad esempio, nei terminali Viatron dei primi anni Settanta ed in alcune calcolatrici elettroniche (vedi - Commodore C112, oppure questa pagina - SCM Cogito 412/414) dello stesso periodo.

Vedi: http://www.computerhistory.org/collections/accession/102646207

Anche: http://archive.computerhistory.org/resources/text/GE/GE.TermiNet300.1971.102646207.pdf

Vedi: http://www.multicians.org/terminals.html; http://www.piercefuller.com/library/ge.html

Anche: http://www.classiccmp.org/pipermail/cctech/2004-May/030280.html

Anche: http://www.feb-patrimoine.com/projet/terminaux/terminaux.htm

Gate array TTL fabbricato da AMi e marchiato Burroughs, circa 1975, simile a quelli impiegati nei minicomputer B80/B800 della medesima Burroughs. Il B800 faceva parte della famiglia di "calcolatori da ufficio" prodotti da Burroughs negli anni Settanta, rivolti principalmente ad applicazioni commerciali ed amministrative (contabilità, database e simili).

Vedi: http://www.picklesnet.com/burroughs/gallery/bpghome.htm

Scheda della CPU di un calcolatore Burroughs B800 (1975) con 3 gate array TTL a media scala di integrazione fabbricati da Fairchild e simili a quello (prodotto invece da AMi) visibile nell'immagine precedente. Il B80 era un minicomputer per applicazioni contabili e commerciali, evoluzione delle macchine della fortunata serie Burroughs L, a sua volta derivata dalla famiglia di macchine elettrocontabili Burroughs Serie E degli anni Sessanta. I modelli della Serie L, a differenza dei precedessori "E", erano completamente programmabili in un linguaggio assembler noto come SL (System Language). Il calcolatore B80, d'altra parte, supportava linguaggi più evoluti quali il Cobol ed il Basic. Alcuni modelli della serie L erano caratterizzati dalla particolarità di utilizzare come memoria RAM, in luogo delle normali memorie a nuclei tipiche dell'epoca, un disco magnetico a testine fisse (vedi in questa pagina un esempio di disco di tale tipo, fabbricato da Librascope). In questa pagina è visibile una macchina L7000; questo sito è invece dedicato più in generale ai calcolatori commerciali Burroughs. In Italia le macchine contabili Burroughs ebbero una diffusione limitata rispetto alle più popolari concorrenti fabbricate da NCR, Olivetti, Triumph Adler. Questo tipo di apparecchiatura elettronica è scomparso dagli uffici all'inizio degli anni Ottanta con la diffusione dei primi micro e personal computer. I circuiti integrati del tipo visibile qui rappresentano uno tra i più vecchi esempi di package simile al PGA; la cavità contenente il chip vero e proprio è ricavata sulla faccia superiore. La complessità logica è di circa 50-70 gate NAND equivalenti.

Scheda Texas Instruments (1971) con integrati MOS LSI, a sinistra, e TTL.

Due integrati MOS a larga scala d'integrazione fabbricati da Texas Instruments (1970, 1971) ed utilizzati nella calcolatrice elettronica SCM Marchant M-1 LSI. Questa calcolatrice contiene 5 integrati LSI, di cui 3 Texas Instruments (TMC 1771, 1772 e 1773 SC) e 2 AMI (479A, 480B), tutti caratterizzati da questo particolare package ceramico "LCC" a 40 piedini. Lo scopo di un package così inusuale era, probabilmente, la maggiore facilità di sostituzione dei componenti rispetto ai classici contenitori DIP. In questa pagina: http://decadecounter.com/vta/articleview.php?item=593 si possono vedere tutti i 5 chip. "SCM" è una sigla che sta per Smith Corona Marchant. Sono anche noti esemplari di questo tipo di integrati prodotti nel 1969.

Integrato MOS LSI fabbricato da AMI (1973/4) ed utilizzato ad esempio nelle calcolatrici elettroniche SCM Marchant. Utilizza un particolare package ceramico a 40 pin simile a quello degli integrati Texas Instruments visibili più sopra. Questo tipo di contenitore non standard, che non ha avuto alcun seguito industriale ed è rimasto limitato praticamente a questa sola applicazione, aveva l'obiettivo di risparmiare spazio rispetto ai tradizionali package DIP a 40 contatti.

All'inizio degli anni Settanta lo sviluppo delle tecnologie MOS consentì l'integrazione di tutti i circuiti necessari al funzionamento di una calcolatrice elettronica in un unico componente LSI, con evidente guadagno in termini sia di dimensioni che di costo (quest'ultimo, come è noto, a patto di conseguire una decente economia di scala). Praticamente tutti i principali produttori inserirono nei propri cataloghi uno o più integrati MOS di questo tipo. Ciò favorì il proliferare di un gran numero di calcolatrici elettroniche miniaturizzate o "personali", come si diceva allora, e di progetti per l'autocostruzione - a quei tempi anch'essi molto in voga. Il Cal-Tex CT5002, qui un esemplare del 1973, ne è un buon esempio: si tratta di un circuito NMOS che consente con un unico chip di implementare tutte le funzioni di una calcolatrice elettronica di base a 12 cifre (con le quattro operazioni, senza funzionalità più avanzate quali la memoria, l'estrazione di radice quadrata, le potenze ecc.) a cinque decimali, compreso il controllo della tastiera (input) e del display LED a 7 segmenti (output). Il CT5002, funzionante a 6.0 V, faceva parte di una variegata famiglia di integrati MOS comprendente sia sue varianti con funzionalità specifiche (ad esempio un modello funzionante a bassa tensione, il CT5007; un modello che supportava 6 decimali fixed-point, il CT5005) prodotta tra il 1972 ed il 1977. Maggiori informazioni si possono trovare in questa pagina ed in questo interessante articolo (Understanding Calculator IC's) pubblicato nel Luglio 1974 sulla rivista Radio Electronics. In basso a sinistra, un altro buon esempio degli effetti dello sviluppo della tecnologia MOS: il Texas Instruments TMS1000 (qui in versione plastica del 1980 con range di temperatura operativa esteso), accreditato di essere stato il primo microcomputer commerciale single-chip (MCU) della storia, venne introdotto a breve distanza dall'Intel 8080 (1974) e chiamato "Computer on a Chip" a motivo del suo elevato livello di integrazione e del fatto che integrava tutte le principali funzioni necessarie alla realizzazione di un sistema a microprocessore completo, per quanto elementare ed a soli 4 bit. Il TMS1000 è un processore PMOS funzionante con un clock di 300 kHz; lo spazio di indirizzamento è di 1 KB e nelle applicazioni reali veniva quasi completamente riservato alla ROM; contiene 1 solo registro di uso generale ed 1 registro dedicato per l'ALU, ma non un accumulatore nel senso vero e proprio del termine, oltre ad un unico registro a 10 bit che funge da stack; non supporta né interrupt, né DMA, ma ha 3 distinte porte di I/O (1 di input a 4 bit, 1 di output a 8 bit, ed 1 di output seriale). Il set di istruzioni, microprogrammato, comprende 43 codici operativi. Inizialmente al TMS1000 vennero affiancate alcune versioni con caratteristiche particolari come il TMS1070 funzionante a 12 V, il TMS1100 ed il TMS1300 con spazio di indirizzamento più esteso); altre se ne aggiunsero nel corso degli anni con ulteriori estensioni della memoria indirizzabile (TMS1400) e più porte di I/O. Nonostante l'estrema semplicità del progetto, il TMS1000 ed i suoi successori ebbero un grande e duraturo successo commerciale, aprendo di fatto la strada alle applicazioni "embedded" dei microprocessori. Una notevole parte di essi è stata prodotta da TI con nomi e numeri di serie non standard bensì custom, a richiesta cioè del cliente. Esempi d'uso del TMS1000 si trovano nei controlli industriali, nelle periferiche "intelligenti" (stampanti, modem ecc.)  ed in alcuni giochi elettronici, quali lo Speak And Spell di Texas Instruments, noto in Italia col nome di Grillo Parlante (vedi) distribuito dalla Clementoni, molto diffuso negli anni Settanta ed Ottanta. Lo Speak and Spell è notevole sia per essere stato una tra le prime apparecchiature elettroniche portatili dotate di display e tastiera alfanumerici, sia perché rappresenta una pietra miliare nell'evoluzione della sintesi vocale a mezzo di microprocessori (in questo caso un apposito chip TI, il TMS5100).

Scheda (1970 circa) con integrati DTL Motorola della Serie MC800, precisamente 12 MC858F (quad 2-input power NAND gate).

Due piccole schede con integrati DTL Fairchild MicroLogic, a destra (1975), e con DTL Raytheon (a sinistra). I tre integrati uL96259 sono porte NAND a tre ingressi.

Vedi: http://datasheets-rosa.blogspot.com/2007/10/fairchild-micrologic-families.html.

Coppia di schede di strumentazione digitale avionica (1972/3) con integrati DTL di vari produttori, tutti in package ceramici military-grade (Fairchild, AMD, Raytheon, Texas Instruments).

Un'altra scheda appartenente alla medesima apparecchiatura.

Scheda Rockwell-Collins, circa 1971, con integrati TTL Texas Instruments, circuiti ibridi RCA e moduli cordwood contenenti transistor e componenti passivi.

Modulo per apparecchiatura militare, 1984, fabbricato da Sperry (il formato è uno standard per questo tipo di applicazioni) contenente un unico circuito ibrido thick-film sul quale sono montati circa 60 integrati logici TTL della serie 54, con specifiche ambientali estese, fabbricati da Texas Instruments, Fairchild e altri produttori.

Dettaglio di una scheda proveniente da un terminale Datapoint 2200 contenente 18 shift-register Intel 1405A, con una capacità unitaria di 512 bit. All'epoca (1970) questi componenti erano significativamente più economici, in termini di costo per bit memorizzato, rispetto alle prime RAM a circuito integrato quali l'Intel 3101 da 64 bit. Il Datapoint 2200 è storicamente importante in quanto il microprocessore Intel 8008 venne creato sulla base dell'architettura della CPU proprio di questo terminale. Maggiori informazioni si trovano qui: http://www.righto.com/2014/12/inside-intel-1405-die-photos-of-shift.html

Scheda di memoria (1977) con 8 shift-register AMD 1404A da 1.024 bit ciascuno, equivalenti all'analogo componente Intel (vedi). Il 1404 fa parte della famiglia di shift-register 140x, assieme ai modelli 1402 (sempre a 1.024 bit ma con organizzazione 256x4) e 1403 (512x2 bit).

Scheda di memoria per oscilloscopio digitale Tektronix (1979) con integrati ECL Fairchild (8 shift-register a 8 bit tipo 100141FC, basati su flip-flop di tipo D, in package ceramico bianco; 2 gate tripli OR/NOR a due ingressi) e memorie SRAM ECL Fujitsu MB7072E (256 word, 4 bit).

Esempio di integrato logico ECL della serie Fairchild 100xxx, in questo caso un hex ECL-to-TTL converter 100125 (1988). Componenti di questa medesima serie sono stati impiegati, fra l'altro, nei calcolatori CDC Cyber.

Scheda di calcolatore militare, circa 1982, con integrati flat-pack ceramici e plastici CMOS della Serie CD4000 di RCA, ECL Motorola della Serie 10000 e TTL della Serie 74 fabbricati da Texas Instruments.

Memoria ROM ECL Sylvania su scheda in formato standard per applicazioni avioniche, 1985. 

Esempio di CPU a 16 bit, circa 1978, realizzata con 4 RALU bit-slice TTL Schottky a 4 bit 74LS281. Sulla scheda ci sono 64 KB di DRAM (integrati Texas Instruments 4116). Si tratta di un prototipo della scheda logica di un calcolatore Jacquard J500. Questa macchina, appartenente alla famiglia "Videocomputer" sviluppata da Jacquard Systems Inc. (già Addressograph e Multigraphic) nel 1975 e commercializzata a partire dal 1977, era un sistema mono- o multiutente basato su un sistema operativo proprietario (simile peraltro al DOS), con floppy da 8 pollici, 250 KB, ed hard disk esterno opzionale da 10 MB; i suoi più comuni utilizzi erano le applicazioni da ufficio come word-processor e contabilità. 

Nota - In questa pagina è indicato che il J500 ha una CPU basata su 4 bitslice AMD Am2900. Tuttavia la scheda raffigurata qui è certamente appartenuta ad una macchina di questo tipo (come confermato dalla stampigliatura in basso: "PC BD ASSY - LOGIC, J500A" e da una scheda identica proveniente dal medesimo venditore Ebay che riporta l'etichetta "AM JACQUARD SYSTEMS - J500 BOARD").

Vedi: http://www.old-computers.com/museum/computer.asp?st=1&c=527 (Jacquard Systems J100-J500).

Esempio di computer realizzato con ALU TTL 74281: http://www.classiccmp.org/dunfield/primitiv/index.htm

Esempio di logica TTL SSI (a basso livello di integrazione): una delle schede di un terminale RS-232 Hazeltine 2000, 1972, con integrati della Serie 74 fabbricati da Signetics e General Instruments. Questa apparecchiatura è considerata il primo terminale seriale standard prodotto commercialmente.

Vedi (Hazeltine 2000): http://www.columbia.edu/acis/history/h2000.html

Anche: http://en.wikipedia.org/wiki/Hazeltine_Corporation

Scheda HP (1976) con integrati logici TTL SSI di Texas Instruments, National Semiconductor e Fairchild. Alcuni di essi riportano le sigle HP (1820-).

Piccola scheda (1973) con 3 latch bistabili a 8 bit 74100, fabbricati da Signetics.

Esempio di CPU interamente realizzata con integrati logici TTL a basso livello di integrazione (Serie 74). Questa scheda, identificata come "Accumulator", è una delle 6 che compongono la CPU di un terminale video DTI del 1974. 

Scheda di calcolatrice elettronica, 1969 (il fabbricante è incerto) con integrati logici Sylvania SUHL.

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