حافظه طبلک: پیشگام ذخیره‌سازی مغناطیسی

Drum memory
📅 8 تیر 1405 📄 313 کلمه 🔗 منبع اصلی

چکیده

حافظه طبلک، اختراع گوستاو تائوشک در ۱۹۳۲، نخستین دستگاه ذخیره‌سازی مغناطیسی بود که در دهه‌های ۵۰ و ۶۰ میلادی به‌عنوان حافظه اصلی رایانه‌ها کاربرد داشت. این دستگاه شامل یک سیلندر فلزی پوشیده‌شده با ماده فرومغناطیسی بود که داده‌ها را به‌صورت مغناطیسی ذخیره می‌کرد. با وجود جایگزینی تدریجی با حافظه هسته‌ای و دیسک‌های سخت، نقش کلیدی در تکامل ذخیره‌سازی رایانه‌ای ایفا کرد.

حافظه طبلک، اختراع شده توسط گوستاو تائوشک در سال ۱۹۳۲ در اتریش، نخستین دستگاه ذخیره‌سازی مغناطیسی بود که در دهه‌های ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ به‌عنوان حافظه اصلی رایانه‌ها کاربرد گسترده یافت. این دستگاه شامل یک سیلندر فلزی بزرگ بود که سطح خارجی آن با ماده فرومغناطیسی پوشانده شده بود. طبلک‌ها در رایانه‌های اولیه، مانند رایانه‌های طبلکی، به‌عنوان حافظه اصلی استفاده می‌شدند و برخی مدل‌ها نیز به‌عنوان حافظه ثانویه در درایوهای ذخیره‌سازی آی‌بی‌ام به‌کار می‌رفتند.

با وجود مزایایی مانند قابلیت اطمینان نسبی، طبلک‌ها به‌تدریج با حافظه هسته‌ای جایگزین شدند که تعادلی بهتر بین اندازه، سرعت، هزینه و قابلیت ارتقا ارائه می‌داد. همچنین، دیسک‌های سخت با ظرفیت بالاتر و هزینه پایین‌تر، جای طبلک‌ها را در ذخیره‌سازی ثانویه گرفتند. تولید طبلک‌ها در دهه ۱۹۷۰ متوقف شد.

طراحی فنی

هر واحد حافظه طبلک شامل یک سیلندر فلزی بود که با ماده مغناطیسی پوشانده شده بود. این دستگاه را می‌توان پیشگام دیسک‌های سخت دانست، اما به‌صورت استوانه‌ای به‌جای دیسک تخت. در بیشتر طراحی‌ها، سرهای خواندن/نوشتن ثابت به‌صورت ردیفی در امتداد محور سیلندر قرار داشتند، به‌گونه‌ای که هر سر مسئول یک مسیر (track) بود. کنترلر طبلک سر مناسب را انتخاب می‌کرد و منتظر می‌ماند تا داده‌ها با چرخش سیلندر زیر سر قرار گیرند.

در برخی مدل‌ها، مانند طبلک English Electric DEUCE، سرها قابلیت حرکت کوتاه در سطح سیلندر را داشتند، برخلاف دیسک‌های سخت مدرن که هر سطح دیسک یک سر اختصاصی دارد.

تاریخچه

حافظه طبلک اصلی تائوشک در ۱۹۳۲ ظرفیتی حدود ۵۰۰,۰۰۰ بیت (۶۲.۵ کیلوبایت) داشت. یکی از نخستین رایانه‌هایی که از طبلک استفاده کرد، رایانه آتاناسوف-بری در ۱۹۴۲ بود که از خازن به‌جای مغناطیس برای ذخیره‌سازی استفاده می‌کرد. طبلک‌های مغناطیسی توسط Engineering Research Associates برای نیروی دریایی آمریکا در ۱۹۴۶ و ۱۹۴۷ توسعه یافتند و در رایانه ATLAS-I در ۱۹۵۰ به‌کار گرفته شدند.

رایانه IBM 650، نخستین رایانه تولید انبوه در ۱۹۵۴، از طبلک با ظرفیت حدود ۱۷.۵ کیلوبایت استفاده می‌کرد که بعدها به ۳۵ کیلوبایت ارتقا یافت. حتی در دهه ۱۹۸۰، برخی سیستم‌های PDP-11/45 همچنان از طبلک‌ها برای سواپینگ حافظه استفاده می‌کردند.

جمع‌بندی

حافظه طبلک با وجود محدودیت‌هایی مانند اندازه بزرگ و سرعت نسبی، گامی اساسی در تکامل فناوری ذخیره‌سازی بود. این دستگاه نه‌تنها به‌عنوان حافظه اصلی در رایانه‌های اولیه کاربرد داشت، بلکه به‌عنوان حافظه ثانویه نیز مورد استفاده قرار گرفت. با ظهور حافظه هسته‌ای و دیسک‌های سخت، طبلک‌ها منسوخ شدند، اما میراث آن‌ها در طراحی دیسک‌های سخت و سیستم‌های ذخیره‌سازی مدرن همچنان مشهود است.