Almacenamiento de solo lectura del transformador

La memoria de solo lectura por transformador (TROS) era un tipo de memoria de solo lectura (ROM) utilizada desde mediados de la década de 1940 hasta finales de la década de 1960, antes del uso generalizado de la ROM de semiconductores . La TROS consistía en cables que pasaban a través y alrededor de los núcleos de los transformadores . Estos cables registraban dígitos binarios (1 y 0) mediante inductancia y otros cables que detectaban el cambio de corriente.

Los sistemas de almacenamiento de solo lectura Transformer fueron inventados por primera vez por TL Dimond en 1945 en Bell Laboratories para el conmutador Crossbar n.° 5 para ayudar en el equipo de contabilidad automática de mensajes (AMA). Las aplicaciones posteriores incluyen la computadora Bell Laboratories Modelo 6 y el IBM System/360 Modelo 20 y Modelo 40. [ ^{1 ] TROS} se consideró simple en diseño, aunque con fallas que desalentaron aplicaciones posteriores debido a las demandas de un mayor rendimiento de la computadora .

TROS fue creado por IBM como un método de almacenamiento de solo lectura para guardar microcódigo en computadoras IBM. TROS utilizaba pilas de láminas flexibles de cableado impreso de Mylar extraíbles que se acoplaban a bases de transformadores fijas. Se utilizó en los sistemas IBM System/360 Modelo 20 , IBM System/360 Modelo 40 y la unidad de control de archivos Tipo 2841. ^{[ 2 ]}

El diseño de TROS se basa en la corriente inducida por cables que pasan a través de núcleos de transformadores magnéticos en forma de anillo. Los cables, llamados líneas de palabra, se insertan a través de estos núcleos en forma de anillo y salen de ellos. Otro cable, llamado bobina de detección, se enrolla alrededor de una parte del núcleo del transformador. ^{[ 1 ]}

La primera versión de TROS utilizaba grandes núcleos de permalloy como núcleos magnéticos. Estos núcleos se colocaban uno al lado del otro, con el orificio hacia arriba para que pasaran las líneas de palabra. En esta versión de TROS se utilizaba hilo magneto como líneas de palabra. El devanado sensor se conectaba a un tubo de gas. ^{[ 3 ]}

Los diseños posteriores del IBM System/360 incluían láminas extraíbles de Mylar con cableado de cobre integrado como líneas de palabra. Estas láminas rodeaban un núcleo de transformador compuesto por un núcleo de ferrita en forma de U y otro en forma de I. ^{[ 1 ] [ 2 ]} El cableado de cobre se disponía en forma de cuadrícula, con algunas líneas desconectadas para permitir el paso de la corriente a través o alrededor del núcleo. Los devanados de detección se enrollaban alrededor de la sección en forma de I del núcleo de ferrita y se conectaban a las salidas.

Para recuperar la memoria de TROS, un pulso eléctrico pasaría a través de una de las líneas de palabra. Siempre que una corriente pasa por el núcleo de un transformador, se induce una corriente en el devanado sensor. Un sistema independiente (como un tubo de gas) detectaría esta corriente en el devanado sensor y registraría una señal 1. Posteriormente, 0se registraría una señal si no se detectara ninguna corriente.

La primera versión de TROS fue desarrollada por TL Dimond en 1945 para la centralita telefónica n.° 5. Dentro de los Laboratorios Bell, TROS se conocía como el traductor de anillo Dimond . ^{[ 3 ]} Su propósito era convertir un número de equipo en un número de directorio para el equipo AMA de la centralita telefónica, que facturaba las llamadas.

En 1959, TROS se utilizó en el proyecto de Procesador Modular y Computador Científico (SCAMP) por el equipo de IBM Hursley . ^{[ 4 ]} El proyecto SCAMP se descartó en favor de un proyecto más grande en el que trabajarían varios equipos de IBM. En 1963, basándose en su experiencia con TROS, el equipo de Hursley eligió TROS para implementarlo en la nueva familia de computadoras IBM System/360 para ejecutar microcódigo . ^{[ 5 ]}

También se consideró el almacenamiento de solo lectura con condensador de tarjeta (CCROS) para el System/360, desarrollándose tanto TROS como CCROS para este sistema. Debido a la cantidad inesperadamente alta de ruido eléctrico de CCROS, el equipo de Hursley optó por utilizar TROS para los modelos 20 y 40, implementando CCROS en el modelo 30. [ ^{2 ] Esta} versión de TROS tenía láminas de Mylar con cableado de cobre, lo que facilitaba la fabricación y los ajustes del código.

Los modelos más grandes del System/360 utilizaban alternativamente la memoria de solo lectura de condensador balanceado (BCROS), más rápida, para lograr el mayor rendimiento deseado. A finales de la década de 1960, la memoria de semiconductores se había abaratado, era más fácil de almacenar y podía contener más memoria que TROS, lo que hizo que TROS quedara obsoleta. ^{[ 2 ]}

La memoria TROS se utilizaba para almacenar el microcódigo de las computadoras centrales y los controladores inteligentes empleados para controlar dispositivos de almacenamiento sofisticados, como unidades de disco y unidades de cinta. Si había un error en el microcódigo, era posible corregirlo reemplazando una o más hojas de cableado impresas, modificando así el contenido de la memoria de microcódigo.

Se sabía que TROS era más lento que otras formas de memoria de solo lectura alrededor de la década de 1960. ^{[ 1 ]} TROS tenía un tiempo de ciclo de 600 nanosegundos y un tiempo de acceso de 240 nanosegundos en un almacenamiento de 10 ⁵ bits. BCROS, aunque de menor tamaño de memoria, tenía un tiempo de ciclo de 200 nanosegundos y un tiempo de acceso de 90 nanosegundos. ^{[ 2 ] [ 6 ]} CCROS tenía un tiempo de acceso de 10 microsegundos para un almacenamiento de 10 ⁷ bits y 100 nanosegundos para un almacenamiento de 10 ⁴ bits. ^{[ 7 ]}

TROS también era difícil de modificar una vez que se habían insertado las líneas de palabra. Normalmente, las líneas de palabra que necesitaban cambiarse se desconectaban y se dejaban en el sistema, mientras se insertaba un nuevo cable. ^{[ 8 ]} Esta limitación se superó con el uso de láminas de Mylar, lo que permitió extraer e instalar fácilmente nuevas líneas de palabra.

En algunos casos, las señales de salida podían registrarse sin que la línea de palabra pasara por un transformador. Las líneas de palabra colocadas demasiado cerca unas de otras creaban una capacitancia , lo que provocaba que la corriente fluyera hacia una línea de palabra vecina. Este flujo accidental de corriente hacía que otro núcleo del transformador detectara una señal parásita. ^{[ 1 ]}

• Memoria de cuerda central

• Patente estadounidense 3432830 , Charles E Owen, Daniel M Taub, William A Warwick, "Construcción de almacenamiento de solo lectura para transformador", emitida en 1969. 
• Texto completo de la patente estadounidense 3432830
• Personal de la Universidad de Newcastle: Artículo del Museo Roger Broughton
• Artículo de Ken Shirrif en TROS