UNIVAC Estado Sólido

El UNIVAC Solid State fue un ordenador de estado sólido basado en tambor magnético anunciado por Sperry Rand en diciembre de 1958 como respuesta al IBM 650. Fue uno de los primeros ^{[ 1 ] [ 2 ]} ordenadores ofrecidos a la venta que era (casi) completamente de estado sólido, utilizando 700 transistores y 3000 amplificadores magnéticos (FERRACTOR) para lógica primaria, y 20 tubos de vacío principalmente para control de potencia. Venía en dos versiones, el Solid State 80 (tarjetas de 80 columnas estilo IBM) y el Solid State 90 (tarjetas de 90 columnas Remington-Rand). Además de la designación "80/90", había dos variantes del Solid State : el SS I 80/90 y el SS II 80/90. La serie SS II incluía dos mejoras : la adición de 1280 palabras de memoria de núcleo y soporte para unidades de cinta magnética . El SS I solo disponía de la memoria de tambor estándar de 5.000 palabras descrita en este artículo y no tenía unidades de cinta.

El tambor de memoria tenía un ÁREA de acceso normal y un ÁREA DE ACCESO RÁPIDO. Un banco de 4000 palabras de memoria tenía un conjunto de cabezales de lectura/escritura (R/E) para acceder. El programador debía llevar un registro de qué palabras de memoria estaban bajo los cabezales R/E y disponibles para ser leídas o escritas. En el peor de los casos, el programa tendría que esperar una vuelta completa del tambor para acceder a las ubicaciones de memoria requeridas. Sin embargo, 1000 palabras de memoria tenían cuatro conjuntos de cabezales R/E, lo que requería como máximo un giro de 90 grados del tambor para acceder a las palabras requeridas. La programación requería que cualquier función que cambiara el contenido de una ubicación de memoria tuviera que transferir primero el contenido de la palabra afectada del tambor a un registro estático. Había tres de estos registros: AXL. Para sumar los valores contenidos en las ubicaciones de memoria del tambor, el programador transferiría el contenido de la ubicación específica del tambor al registro A, luego el segundo operando se copiaría al registro X. La instrucción ADD se ejecutaría, dejando el resultado en el registro X. El contenido del registro X se escribiría entonces en la palabra correspondiente del tambor.

Ambas variantes incluían un lector de tarjetas , una perforadora y la impresora de línea descrita en este artículo. La única "consola" era un teclado numérico tipo sumadora de 10 teclas, desde el cual el operador introducía los comandos para arrancar el ordenador. Este teclado también era utilizado por los programadores durante el proceso de depuración. No existía un sistema operativo tal como lo conocemos hoy en día; cada programa era completamente autónomo, incluido el gestor de arranque que iniciaba la ejecución. Todos los programas se cargaban desde tarjetas perforadas; incluso en el SS II, con sus unidades de cinta, no era posible ejecutar programas desde dichas unidades.

El SS II, incluyendo dos unidades de cinta, pesaba aproximadamente 12.027 libras (6,0 toneladas cortas; 5,5 t) . ^{[ 3 ]} 

La UNIVAC Solid State era una computadora biquinaria de dos direcciones con codificación decimal y palabras de 10 dígitos con signo. La memoria principal se almacenaba en un tambor magnético de 5000 palabras que giraba a 17 667 RPM en una atmósfera de helio. Para optimizar la eficiencia, los programadores debían tener en cuenta la latencia del tambor, es decir, el tiempo necesario para que un dato específico, una vez escrito, girara hasta la posición de lectura.

La Solid State fue una de las primeras computadoras producidas comercialmente en usar principalmente componentes de estado sólido. ^{[ 1 ] [ 2 ]} Sin embargo, gran parte de la lógica de la computadora estaba hecha de amplificadores magnéticos , no de transistores. La decisión de usar amplificadores magnéticos se tomó porque los transistores de germanio de contacto puntual disponibles en ese momento tenían características muy variables y no eran suficientemente confiables. Los amplificadores magnéticos se basaban en diminutas bobinas toroidales de acero inoxidable (aproximadamente 1/8" de diámetro interno) enrolladas con dos capas de material magnético de molibdeno- permalloy 4-79 de 1/32" de ancho para formar núcleos magnéticos. Estos núcleos tenían dos bobinados de alambre de cobre n.° 60 que rodeaban el molibdeno-permalloy 4-79.

Los amplificadores magnéticos requerían pulsos de reloj de alta corriente que los transistores de la época no podían generar. El sistema utilizaba un reloj derivado de una banda de sincronización grabada en el tambor de almacenamiento principal. Esta señal se leía, amplificaba, procesaba y enviaba a los tubos de excitación, un par de tubos de salida pentodo de potencia 6146. La salida de estos tubos alimentaba el amplificador de potencia del reloj principal, compuesto por seis tubos tetrodo de potencia metal-cerámica 4CX250B conectados en paralelo , lo que proporcionaba una potencia de salida de un kilovatio. La potente señal de alto voltaje se reducía a un reloj de alta corriente de 36 voltios mediante transformadores llenos de aceite distribuidos por toda la máquina. El ordenador SS80/90 se podía escuchar con bastante claridad en la banda de radiodifusión AM a 707 kHz y 1414 kHz. Los tetrodos 4CX250B utilizaban una placa (ánodo) conectada a tierra debido a los requisitos de refrigeración por aire forzado. Este tubo sigue siendo muy solicitado por los radioaficionados. El tubo de reloj estaba encerrado en una caja blindada que limitaba tanto las emisiones de radio como la visibilidad para personas ajenas al personal de campo de Univac. La salida de la fuente de alimentación era de -1,6 kV para el cátodo y de -800 V para la rejilla de pantalla, con una capacidad de 1,8 A. La fuente pesaba casi 45 kg y estaba montada en la parte superior del conjunto de la fuente de alimentación. Por lo tanto, el SS 80/90, en su funcionamiento interno, dependía de la misma tecnología que pretendía reemplazar, una estrategia de marketing.  

La computadora era una evolución de una construida para la USAF y entregada en Lawrence G. Hanscom Field, cerca de Cambridge, Massachusetts, en 1957. Se fabricó en dos versiones: la Solid State 80 (con tarjetas de 80 columnas IBM-Hollerith) y la Solid State 90 (con tarjetas de 90 columnas Remington-Rand). Esta máquina se denominó Solid State 80-90 y se vendió principalmente en Europa . La SS80/90 estaba dirigida al mercado empresarial de uso general. Las unidades UNIVAC SS80/90 se instalaron en DC Transit, SBA y CWA, en Washington D.C., a principios de la década de 1960.

La impresora de línea funcionaba a 600 líneas por minuto, utilizando una tecnología de tambor de impresión de rotación continua, con letras, números y signos de puntuación distribuidos alrededor del tambor en cada columna. Una línea de impresión constaba de 132 martillos de impresión planos accionados por solenoides , con diez caracteres por pulgada. Cuando el carácter deseado llegaba a la posición de impresión, según lo indicado por las marcas de sincronización en el extremo del tambor, un tiratrón activaba y energizaba un solenoide de la columna de impresión, impulsando su martillo hacia la cara posterior del papel. El papel rebotaba contra una cinta ancha entintada y contra el tambor, imprimiendo el carácter deseado. El martillo volvía a su posición inicial gracias a un resorte, a la espera de la siguiente activación del tiratrón, y el proceso se repetía en la siguiente línea de la hoja. Las impresoras de tambor, cuando no estaban ajustadas correctamente o debido al desgaste de los componentes, podían presentar errores de registro vertical del carácter.

La perforadora de tarjetas tenía una velocidad máxima de 150 tarjetas por minuto. La sincronización era fundamental durante el funcionamiento de la perforadora, el lector y la impresora, todos basados ​​en principios electromecánicos. El mecanismo básico de la perforadora fue fabricado por Bull , una empresa francesa propietaria de patentes de máquinas perforadoras de tarjetas de 80 columnas. La máquina se fabricó en dos versiones, la P147 y la P67, cuya principal diferencia radicaba en el embrague electromagnético o en un embrague mecánico de garra accionado por solenoide para iniciar el ciclo de perforación. Dado que numerosos engranajes y levas de contacto eléctrico estaban fijados al eje principal con pasadores cónicos, la P67, con su embrague de garra de parada, provocaba pérdidas de sincronización con mayor frecuencia que la P147. La mayor parte del tiempo de mantenimiento de emergencia se dedicaba a reemplazar los pasadores cónicos desgastados y dañados y a resincronizar la máquina. La perforadora contaba con una estación de prelectura, una estación de perforación y una estación de verificación. Su mantenimiento podía resultar complejo y requería gran habilidad para su diagnóstico y reparación. El ciclo de la máquina se dividía, curiosamente, en 420 "puntos" o "grados Bull".

Mientras que la perforadora Bull se utilizaba con la UNIVAC Solid State 80 para tarjetas de 80 columnas, la UNIVAC Solid State 90 utilizaba la perforadora Tower Punch fabricada por Univac para tarjetas de 90 columnas. La Tower Punch, que funcionaba a 150 tarjetas por minuto, utilizaba detección mecánica de pines en las estaciones de lectura previa y posterior a la perforación, lo que permitía leer una tarjeta, perforar información adicional en ella y verificar los resultados en la estación posterior a la perforación.

• Lista de productos UNIVAC
• Historia del hardware informático

• El ordenador de estado sólido UNIVAC - Boletín de historia de Unisys, volumen 1, número 2, diciembre de 1992 (revisado en 1999) en Wayback Machine (archivado el 4 de marzo de 2016)
• Manuales y documentación de Univac Solid State
• Folleto comercial que muestra las distintas unidades del ordenador de estado sólido (1958).