Transformer 読み取り専用ストレージ

変圧器読み取り専用ストレージ (TROS) は、半導体 ROMが一般的に使用されるようになる前の 1940 年代半ばから 1960 年代後半にかけて使用されていた読み取り専用メモリ(ROM)の一種です。TROS は、変圧器コアの中や周囲に配線されたワイヤで構成されていました。ワイヤは、インダクタンスと電流の変化を感知する別のワイヤを通じて、2 進数 (1 と 0) を記録します。

トランスフォーマー読み取り専用ストレージは、1945年にベル研究所のTLダイモンドが自動メッセージ会計（AMA）装置を支援するためにNo.5クロスバースイッチ用に初めて発明しました。その後のアプリケーションには、ベル研究所のモデル6コンピュータやIBM System/360モデル20およびモデル40が含まれます。^[1] TROSは、より高いコンピュータ性能の要求のために後のアプリケーションを思いとどまらせる欠陥があったにもかかわらず、設計は単純であると考えられていました。

TROSはIBMによって、 IBMコンピュータのマイクロコードを保存するための読み取り専用ストレージ方法として作成されました。TROSは、固定された変圧器ベースに取り付けられた取り外し可能なマイラー フレキシブルプリント配線シートのスタックを使用しました。IBM System/360 Model 20、IBM System/360 Model 40、およびType 2841ファイル制御ユニットで使用されました。^[2]

TROSの設計は、磁気リング状の変圧器コアを通過するワイヤからの誘導電流に基づいています。ワードラインと呼ばれるワイヤは、これらのリング状のコアを通り抜けて出ています。センス巻線と呼ばれる別のワイヤは、変圧器コアの一部に巻き付けられます。^[1]

TROSの最初のバージョンでは、大きなパーマロイコアが磁気コアとして使用されていました。パーマロイコアは、ワード線が通るようにコアの穴が上を向くように並べて配置されていました。このバージョンのTROSでは、磁気ワイヤがワード線として使用されていました。センス巻線はガス管に接続されていました。^[3]

IBM System/360 の後期の設計では、ワード線として銅線が埋め込まれた取り外し可能なマイラーシートが採用されました。これらのシートは、U 字型と I 字型のフェライトコアで構成されるトランスコアを囲みます。 ^{[1] [2]}銅線はグリッド状に配置され、一部の線は電流がコアを通過またはコアの周りを通過できるように切断されます。センス巻線はフェライトコアの I 字型セクションに巻き付けられ、センス巻線は出力接続に接続されます。

TROS からメモリを取得するには、ワード ラインの 1 つに電気パルスを流します。変圧器のコアに電流が流れるたびに、センス ワインドに電流が誘導されます。別のシステム (ガス チューブなど) がセンス ワインドのこの電流を検出し、 を記録します1。その後、0電流が検出されない場合は を記録します。

TROS の最も初期の形式は、1945 年に TL Dimond によって No. 5 クロスバー スイッチ用に開発されました。ベル研究所では、TROS は Dimond リング トランスレータと呼ばれていました。^[3]その目的は、電話料金を請求するクロスバー スイッチ内の AMA 機器の機器番号をディレクトリ番号に変換することでした。

1959年、TROSはIBMハースリーチームによるSCAMP（Scientific Computer and Modular Processor）プロジェクトで使用されました。^[4] SCAMPプロジェクトは、複数のIBMチームによって取り組むより大規模なプロジェクトに取って代わられました。1963年、ハースリーチームはTROSでの経験に基づいて、マイクロコードを実行するために新しいIBM System/360ファミリーのコンピューターにTROSを実装することを選択しました。^[5]

システム/360ではカードコンデンサ読み取り専用ストレージ（CCROS）も検討され、TROSとCCROSの両方がシステム/360用に開発されました。CCROSからの電気ノイズが予想外に多かったため、ハースリーチームはモデル20とモデル40にTROSを使用し、モデル30にCCROSを実装することを選択しました。^[2]このバージョンのTROSには銅線付きのマイラーシートが使用されており、製造とコード調整が容易でした。

System/360の大型モデルでは、より高いパフォーマンスを実現するために、より高速なバランスド・キャパシタ読み取り専用ストレージ（BCROS）が代わりに使用されました。1960年代後半までに、半導体メモリはより安価になり、保管が容易になり、TROSよりも多くのメモリを保持できるようになったため、TROSは時代遅れになりました。^[2]

TROS メモリは、メインフレーム コンピュータや、ディスク ドライブやテープ ドライブなどの高度なストレージ デバイスを制御するインテリジェント コントローラのマイクロコードを格納するために使用されました。マイクロコードにバグがあった場合、1 枚以上のプリント配線シートを交換することでマイクロコード メモリの内容を変更し、バグを修正することができました。

TROSは1960年代頃、他の形式の読み取り専用メモリよりも遅いことで知られていました。^[1] TROSのサイクルタイムは600ナノ秒、アクセスタイムは10 ⁵ビットストレージで240ナノ秒でした。BCROSはメモリサイズが小さいにもかかわらず、サイクルタイムは200ナノ秒、アクセスタイムは90ナノ秒でした。^{[2] [6]} CCROSのアクセスタイムは10 ⁷ビットストレージで10マイクロ秒、10 ⁴ビットストレージで100ナノ秒でした。^[7]

TROSは、ワードラインが一度通されると変更が困難でした。通常、変更が必要なワードラインは切断され、新しいワイヤが通される間、システム内に残されていました。^[8]この制限はマイラーシートの使用によって克服され、新しいワードラインの取り外しと取り付けが容易になりました。

場合によっては、ワードラインがトランスフォーマーを通らなくても出力信号が記録されることがあります。ワードラインが互いに近すぎると静電容量が生じ、隣接するワードラインに電流が流れます。この偶発的な電流の流れにより、別のトランスコアが漂遊信号を感知します。^[1]

• コアロープメモリ

• 米国特許 3432830、Charles E Owen、Daniel M Taub、William A Warwick、「Transformer 読み取り専用ストレージ構造」、1969 年発行 
• 米国特許 3432830 の全文
• ニューカッスル大学スタッフ：ロジャー・ブロートン博物館の記事
• TROSに関するケン・シリフの記事