數(shù)字時代

2013年10月10日存儲在線翻譯：接之前翻譯的文章 《追溯磁帶的歷史：一場OOXX的游戲（一）》 。面向數(shù)據(jù)記錄的磁質(zhì)磁帶的商業(yè)應(yīng)用始于1951年的Remington Rand UNIVAC。UNIVAC有自己的基于數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的磁帶，稱為Uniservo。這個系統(tǒng)是由J Presper Eckert和John Mauchly設(shè)計的。這個數(shù)字數(shù)據(jù)記錄器使用1/2英寸Vicalloy(鎳鐵合金，磷青銅)金屬磁帶，磁帶的厚度為0.003英寸。當時，這個媒介被認為是最可靠的，盡管它的讀取頭經(jīng)常會損耗。

UNIVAC的資訊片：5分35秒的對磁帶的介紹

設(shè)計師推出了一個單獨的Mylar(滌綸)磁帶來介于讀取頭和金屬磁帶之間——防止讀取頭因摩擦而損耗。Mylar有自己的環(huán)圈和張力臂�？匆谎踀niservo，我們可以看到這個磁帶路徑非常復(fù)雜——確實，真空緩沖(可以加快磁帶啟動/停止速度)的缺失帶來了彈簧松緊臂的使用——不過它的一部分也是Mylar環(huán)圈機制。我組裝的整個Uniservo的細節(jié)可以在這里看到。

重金屬記錄

原來的8英寸磁帶盤不僅包含一個很重的1200英尺的金屬磁帶，而且還包含很大的鋁質(zhì)的卷筒盤，整個重量達到25英鎊。Uniservo可以在100ips(每秒英寸)速度下傳輸磁帶，而且每個磁帶盤可以存儲150萬個字符(224kB)，也就是每英寸存儲128個字符(CPI：每英寸字符)。

Uniservo有一個8軌讀取頭陣列——6個用于數(shù)據(jù)，一個用于校驗，一個用于計時通道。盡管這個設(shè)計從理論上來說可以每秒處理1.28萬個字符，但實際上，傳輸速率大約為7200cps(每秒字符)，剩下的余量用于記錄間間隔(IRG)——不同數(shù)據(jù)記錄之間的磁帶的物理間隔。

UNIVAC數(shù)據(jù)磁帶雖然開始的時候是金屬，但是性能遠超打卡和紙質(zhì)磁帶

數(shù)據(jù)是記錄在固定大小的60個單詞的塊中，每個單詞12個字符。一個Univac I可以超過至多10個Uniservo，同時Unservo也可以單獨發(fā)揮作用。該系統(tǒng)使用相位編碼(PE)來將信號記錄到磁帶。磁帶在寫入操作的時候需要向前移動，不過在讀取操作的時候兩個方向移動都可以。Univac IIa開始使用氧化鐵磁帶，該系統(tǒng)也可以容納Vicalloy記錄。

為了后向兼容，Univac的一個賣點就是它的卡-到-磁帶轉(zhuǎn)換器可以每分鐘處理240個卡，而單個磁帶可以存儲2萬個卡。

IBM的數(shù)據(jù)記錄技術(shù)可能不是第一家，不過它在1952年的面世帶來了幾項創(chuàng)新，包括在磁帶存儲上使用氧化鐵磁質(zhì)磁帶。IBM 726用于701 Data Processing System(數(shù)據(jù)處理系統(tǒng))。它是一個7軌格式的系統(tǒng)，其中6軌用于數(shù)據(jù)，1軌用于校驗。IBM 726承載兩個磁帶傳輸，每個磁帶傳輸?shù)乃俣葹?5ips，也就是100cpi和7500cps的速度。

IBM 726在一個8英寸磁帶盤上使用1/2英寸磁帶，IBM提供兩個1200英尺的磁帶盤和2個原來是醋酯纖維磁帶的200英尺的磁帶盤。編碼系統(tǒng)是NRZI(不歸零反轉(zhuǎn)，經(jīng)常被稱為“Nur-zee”)。該單元提供的最高紀錄容量為2.3MB，使用真空緩沖來實現(xiàn)快速啟動/停止紀錄操作和回放操作。這些雙真空柱一直是IBM磁帶驅(qū)動器的特色，直到1984年為止。

數(shù)據(jù)磁帶傳輸：機械張力臂(左邊)和真空泵(右邊)，真空泵使用空氣壓力來保持磁帶的穩(wěn)定性

作為Lincoln Labs TX(Transistor Experimental項目)的成果，TX-2于1958年面世。根據(jù)它的設(shè)計者Wesley A Clark的說法，它的在線磁帶存儲使用3/4英寸磁帶和14英寸磁帶盤，該磁帶盤可以容納2500英尺長的磁帶。鑒于這個磁帶盤尤其笨重，當數(shù)據(jù)記錄器改變方向的時候，噪音據(jù)說會震耳欲聾，而塊搜尋模式下磁盤在以60mph(英里/小時)速度前進的時候，整個房間都會震動。

這個早期格式的細節(jié)很粗略，Clark還有一些其他想法來制造TX-2磁帶系統(tǒng)。他建議了一個快照方式來像多年后的軟盤那樣在一個小型的可攜帶磁盤盤上提供個人文件存儲。他的同事Dick Best和Tom Stockebrand的成果促成了后來的LINCtape(以及后面的DECtape)。一篇名為《固定地址的計算機集成快速訪問磁質(zhì)磁帶系統(tǒng)》的論文描述了這個10軌設(shè)計原型的工作原理，該原型使用1/2英寸磁帶和10英寸磁帶盤。

LINC/DECtape使用3.5英寸磁帶盤，其中包含260英尺磁帶，可存儲大約400kB數(shù)據(jù)。這個磁帶格式與其他設(shè)計不同的地方是它沒有真空泵或主動輪，而是依賴于磁帶盤電機。

LINC磁帶驅(qū)動器復(fù)原——有關(guān)該項目的更多細節(jié)在這里。

感謝Herb Johnson提供照片

在真空柱內(nèi)的4個電機可以為系統(tǒng)省下很大一筆成本。磁帶盤有很大的中心，不過上面沒有多少磁帶，因此直徑幾乎是固定的。速度雖然不是固定的，不過波動不大——最多10%左右。前進電機決定磁帶的速度，而其他電機則提供張力。

這個磁帶比IBM的要寬50%，是3.4英寸，而記錄密度則為了穩(wěn)定性而降到很低。為了證明這一點，有一個有名的演示是表現(xiàn)將一個煙灰缸里面的煙灰倒入正在使用中的傳輸?shù)拇艓А�Linc磁帶采用Ken Olsen的DEC邏輯模塊，因此后來自然發(fā)展到DECTape。（未完待續(xù)）