Τρίτη, 11 Φεβρουαρίου 2020

Όταν γυναίκες ύφαιναν τις μνήμες των υπολογιστών


Η τεχνολογία των ηλεκτρονικών υπολογιστών του παρελθόντος μοιάζει πρωτόγονη και ογκώδης.



Μια δημοφιλής φωτογραφία (κάτω) που εμφανίζεται συχνά σε διάφορες ιστοσελίδες -έχει παρουσιαστεί και εδώ παλαιότερα- δείχνει ένα μεγάλο κουτί σε μέγεθος ντουλάπας που φορτώνεται σε μια πτήση της Pan American Airways. Η λεζάντα που συνοδεύει την φωτογραφία αναφέρει ότι το κουτί είναι ο IBM 305 RAMAC, ο πρώτος παγκοσμίως εμπορικός σκληρός δίσκος που αναπτύχθηκε το 1957. Είχε χωρητικότητα μόλις 5 megabyte!


Παράδοση του πρώτου Η/Υ στον δήμο του Νόργουιτς στην Αγγλία. Πρόκειται για έναν Elliott 405 της βρετανικής εταιρίας Elliott Brothers -που πλέον δεν υπάρχει. Ήταν ο πρώτος Η/Υ σε κάποια δημόσια υπηρεσία στο Ηνωμένο Βασίλειο.

Στις πρώτες ημέρες της πληροφορικής, η τεχνολογία των μνημών επέτρεπε χωρητικότητα πολύ λίγων bytes. Ο πρώτος Η/Υ, που αναπτύχθηκε κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου για να βοηθήσει τον στρατό να υπολογίσει πίνακες βολών πυροβολικού, χρησιμοποίησαν σωλήνες κενού για την αποθήκευση δεδομένων. Έπειτα, ο ηλεκτρολόγος μηχανικός John Presper Eckert εφηύρε μια περίπλοκη συσκευή που χρησιμοποίησε γυάλινους σωλήνες γεμάτους με υδράργυρο και κρυστάλλους χαλαζία που μπορούσαν να αποθηκεύσουν έως και μερικές εκατοντάδες χιλιάδες bits, μια τεράστια βελτίωση από τις πρώτες τεχνολογίες μνήμης.

Στα τέλη της δεκαετίας του 1940, ο ερασιτέχνης εφευρέτης από το Λος Άντζελες Frederick W. Viehe κατέθεσε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για ένα νέο είδος μνήμης που χρησιμοποιούσε μικροσκοπικούς μετασχηματιστές για την αποθήκευση δεδομένων. Αυτό, βελτιώθηκε από τον φυσικό του Χάρβαρντ Αν Ουάνγκ (An Wang) και αργότερα, στις αρχές της δεκαετίας του 1950, από τους Jay Forrester και Jan A. Rajchman, οδηγώντας στην ανάπτυξη της μνήμης μαγνητικού πυρήνα. Αυτή η νέα τεχνολογία ήταν η πρώτη σταθερή μνήμη -μια μνήμη που δεν χάνει δεδομένα όταν χάνει ισχύ- που αναπτύχθηκε. Χρησιμοποιήθηκε εκτενώς στους υπολογιστές Whirlwind του Πολεμικού Ναυτικού των ΗΠΑ για την παρακολούθηση των αεροσκαφών σε πραγματικό χρόνο.

Μια μνήμη με χωρητικότητα 128 bytes

Κοντινό σε μια μνήμη

Η μαγνητική μνήμη πυρήνα αποτελείται από μικροσκοπικά "ντόνατ" συρραμμένα με καλώδια σε συστοιχίες. Κάθε "ντόνατ" μπορούσε να αποθηκεύσει ένα bit. Η τιμή του bit (μηδέν ή ένα) αναγνωριζόταν από την κατεύθυνση της μαγνητικής ροής του. Τα καλώδια που έτρεχαν μέσα από τις τρύπες στα "ντόνατ" μπορούσαν να ανιχνεύσουν (δηλαδή, να διαβάσουν) και να αλλάξουν (δηλαδή, να γράψουν) τον μαγνητισμό των πυρήνων. Η συσκευή φερρίτη (magnetic-core memory) όπως αποκαλείται, έγινε η κυρίαρχη τεχνολογία μνήμης στις δύο πρώτες δεκαετίες του Ψυχρού Πολέμου. Όμως, η κατασκευή τους ήταν πολύ λεπτή δουλειά. Οι πυρήνες ήταν μικροσκοπικοί και έπρεπε να βιδωθούν με σταθερά χέρια χρησιμοποιώντας μεγεθυντικούς φακούς. Καθώς οι πυρήνες γινόντουσαν όλο και πιο μικροί, οι μηχανικοί αστειευόντουσαν ότι οι νέοι πυρήνες γινόντουσαν από τις οπές που είχαν διαγραφεί από την προηγούμενη γενιά πυρήνων.

Όπως σε όλα όσα αφορούν την ύφανση, το ράψιμο και άλλες μορφές κατασκευής κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων που έχουν συσχετισθεί ιστορικά με τις γυναίκες, η δουλειά της ύφανσης πυρήνων μνήμης ανατέθηκε σε γυναίκες. Κατά τη διάρκεια των πρώτων αποστολών Απόλλων, το λογισμικό του υπολογιστή καθοδήγησης είχε υφανθεί με φυσικό τρόπο σε ένα αποθηκευτικό μέσο υψηλής πυκνότητας που ονομάζεται "core rope memory", η οποία ήταν παρόμοια με τις μαγνητικές μνήμες πυρήνα. Η NASA, για να δημιουργήσει τις μνήμες, προσέλαβε εξειδικευμένες εργάτριες από την τοπική βιομηχανία κλωστοϋφαντουργίας καθώς και από την Waltham Watch Company, λόγω της ακρίβειας που απαιτούνταν για την επεξεργασία των πυρήνων με βελόνα. Καθισμένες σε μεγάλα γραφεία, αυτές οι γυναίκες περνούσαν συρματόσχοινα εμπρός και πίσω μέσω μιας μήτρας τρυπών, κάθε μια από τις οποίες περιελάμβανε μια χάντρα μαγνητικού πυρήνα. Περνώντας ένα σύρμα μέσω του πυρήνα δημιουργούσαν το "ένα", ενώ, παρακάμπτοντας τον πυρήνα, δημιουργούσαν το "μηδέν".


Η core rope memory είχε το παρατσούκλι "LOL memory", όπου LOL σήμαινε "Little Old Ladies", οι οποίες την είχαν συναρμολογήσει. Προϊστάμενοι αυτών των γυναικών ήταν οι "rope mothers", οι οποίοι συνήθως ήταν άντρες. Επικεφαλής όμως αυτών των αντρών ήταν η Μάργκαρετ Χάμιλτον (Margaret Hamilton).

Η Margaret Hamilton δίπλα στο λογισμικό πλοήγησης που έγραψε η ομάδα της στο MIT για το Apollo Project

Η Χάμιλτον ήταν η διευθύντρια του Τμήματος Μηχανικών Λογισμικού του Instrumentation Laboratory του MIT, που ανέπτυξε το λογισμικό πτήσης επί του σκάφους για το διαστημικό πρόγραμμα Απόλλων της NASA. Μία από τις κύριες συμβολές της Χάμιλτον στην αποστολή Απόλλων ήταν να βρει έναν τρόπο αντιμετώπισης των ηλεκτρονικών σφαλμάτων. Στη δεκαετία του 1960 υπήρχαν λίγες τυποποιημένες οδηγίες σχετικά με τον τρόπο σύνταξης, τεκμηρίωσης και δοκιμής σύνθετου λογισμικού. Όμως, το λογισμικό του προγράμματος ήταν εντυπωσιακά αλάνθαστο. Όχι όμως και ο άνθρωπος.

Μια γυναίκα που σφίγγει τα στοιχεία καλωδίωσης της μνήμης του υπολογιστή πλοήγησης του Apollo

Κατά τη διάρκεια της ακολουθίας προσγείωσης του Apollo 11, οι αστροναύτες άφησαν ακούσια τον διακόπτη του ραντεβού του ραντάρ ανοιγμένο, υπερφορτώνοντας τον υπολογιστή. Η Χάμιλτον είχε προβλέψει μια τέτοια κατάσταση έκτακτης ανάγκης και ενσωμάτωσε έναν μηχανισμό ανίχνευσης και διόρθωσης σφαλμάτων, ο οποίος επέτρεψε στον υπερφορτωμένο υπολογιστή του Lunar Module να αποβάλλει ασήμαντες εργασίες και να επικεντρωθεί στην καθοδήγηση του μηχανισμού καθόδου.

Ένας δίσκος καλωδίων του Υπολογιστή Καθοδήγησης του Apollo

Μια τεχνικός συναρμολογεί την μνήμη του Υπολογιστή Καθοδήγησης του Apollo

"Αν ο υπολογιστής δεν είχε αναγνωρίσει αυτό το πρόβλημα και δεν είχε λάβει δράση ανάκτησης", έγραψε η Χάμιλτον αργότερα, "αμφιβάλλω αν το Apollo 11 θα είχε τόσο επιτυχημένη προσγείωση στην σελήνη".

Μία μνήμη microSD 8 GB πάνω από μια 8-bytes μνήμη μαγνητικού πυρήνα

από: amusing planet

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου