Na studiach tranzystory poznałem jedynie teoretycznie, jako wzmacniacze małych sygnałów. Żadnego jednak nie widziałem. Jeden podobno był w laboratorium, ale ktoś go spalił, nim przyszła moja kolej na to ćwiczenie. W 1961 r. uczestniczyłem w ogólnopolskiej konferencji naukowej, na której rozgorzał zacięty spór, które z maszyn liczących mają większą przyszłość, analogowe czy cyfrowe. Przedstawiciele obu dziedzin byli w równej liczbie i rozstrzygnięcia wtedy nie było. Pracę magisterską opracowywałem w Elwro, zatrudniony 10.10.1961 r. jako laborant, dzieląc pomieszczenie tylko z ODRĄ 1001. Nie została ona nigdy w pełni uruchomiona. Celem mojej pracy było zastąpienie w pamięci bębnowej ODRY 1001 układów lampowych tranzystorami. Polskich tranzystorów germanowych było tu już pod dostatkiem (zagraniczne były niedostępne), ale tylko dwóch typów: TG 2 i TG 52 (inne to odmiany selekcyjne) i z nich zrobiłem wzmacniacz zapisu do pamięci bębnowej. Przy okazji wykazałem, że przy zmianie konstrukcji głowiczki czytająco-piszącej możliwe będzie podniesienie gęstości zapisu z 3,5 do 7 bitów/mm. Maszyna ODRA 1001 nie dała się uruchomić między innymi z powodu błędów pamięci. W czasie zapisu kasowana jest poprzednia informacja. Dostrzegłem, że kasowanie sięga o prawie cały bit dalej niż przewidziany zapis i zahacza o pierwszy bit następnego słowa. W przyszłych pamięciach niezbędne były dwa, a nie jeden bit techniczny, a to wymagało zmian w gotowej już prawie strukturze logicznej ODRY 1003. Pamiętam długą rozmowę mgr Thanasisem Kamburelisem, niedowierzającym, że świeżo upieczony inżynier dostrzegł zjawisko wymagające zmian w krążących rejestrach maszyny synchronicznej z bębnem magnetycznym. ilość głowic czytająco-piszących 64 szt. głowice zegarowe i adresowe 2 pary gęstość zapisu ok. 7 bitów/mm pojemność pamięci 40 kB częstotliwość zegara 230 kHz średni czas dostępu 11 ms Niech nikogo nie zwiedzie „wysoka” częstotliwość zegara. Była to maszyna szeregowa z sumatorem jednobitowym, a wykonanie najprostszej operacji trwało 0,7 ms. Była jednak wyposażona w rozkazy zmiennoprzecinkowe i takie właśnie dzielenie trwało „tylko” 8,3 ms. O szybkości pracy tego komputera decydował jednak czas dostępu do pamięci bębnowej. Do wykonania większości rozkazów potrzebne są dwa dostępy, oddzielnie po rozkaz i po argument, szybkość pracy wynosiła więc, niewiele ponad 50 operacji na sekundę. Te dzisiaj mało imponujące osiągi, były jednak przełomem w porównaniu z mechanicznymi arytmometrami i ręcznym zapisywaniem. W Zarządzie Topograficznym Sztabu Generalnego, gdzie zainstalowaliśmy pierwszy prototyp ODRY 1003, mówiono mi, że wyrównanie siatki triangulacyjnej, sprowadzające się do rozwiązania układu 80-ciu równań liniowych trwa ręcznie dwa miesiące, a na komputerze dwie godziny. Do tego dochodziło wprowadzenie danych. Odpowiedni program napisali sobie sami użytkownicy, praktykując kilka miesięcy w Elwro. „Pisanie” programu polegało na ustawieniu na klawiszach 39 bitów zawartości i 13 bitów adresu każdej komórki pamięci programu. W tym czasie nie było żadnego systemu operacyjnego, ani żadnych języków programowania, a komputer potrafił tylko pisać na i czytać z dalekopisu oraz wczytać i wydziurkować taśmę papierową. Mimo to, już na pierwszym prototypie zaprogramowałem, przypomnianą przez tygodnik Przekrój grę marienbadzką. Chociaż sprowadzała się ona do samych cyferek, byli tacy, którzy spędzali przy niej wiele godzin próbując rozszyfrować algorytm lub chociażby wygrać, wiedząc, że ja rozszyfrowawszy algorytm zawsze wygrywam. Była to prawdopodobnie pierwsza gra komputerowa napisana w Polsce. Algorytm rozszyfrowałem jeszcze na Studium Wojskowym w trakcie 2 – 3 godzin wykładu i okazało się, że jest wyjątkowo prosty w realizacji komputerowej, a jego sedno w uproszczeniu, można wyrazić w dwóch słowach. Więcej nie zdradzę, ale ostrzegam, że jeżeli nikt nie zainteresuje się tym algorytmem, to zabiorę go do grobu. ODRA 1003 mogła grać na 8 tysięcy rządków, po prawie bilion zapałek w każdym rządku. Łącznie 1000 kilometrów sześciennych zapałek. Do ich rozłożenia wystarczyłyby 3 Polski. Pozostawała tylko kwestia czasu odpowiedzi, poniżej godziny. Nikt ze znanych mi zwykłych graczy nie poradził sobie z łącznie 16 zapałkami w 4 rządkach. Parametry pamięci były następujące: pojemność pamięci 1,25 kB czas dostępu ok. 1 µs Pamięć miała szerokie marginesy poprawnej pracy i nie nastręczała trudności eksploatacyjnych. Wykorzystując rozkazy blokowego przepisywania między pamięciami do umieszczania danych w pamięci ferrytowej, można było wykonywać całe sekwencje rozkazów, pomijając czas dostępu do pamięci bębnowej. Prace konstruktorskie prowadzone były w niewielkim zespole. Współpracowaliśmy, ale i rywalizowaliśmy wtedy, ze znacznie większym kadrowo Instytutem Maszyn Matematycznych w Warszawie. Kiedyś mój przełożony inż. Jan Markowski odwiedził ten instytut i został zapytany: - Ilu elektroników w Elwro zajmuje się pamięciami bębnowymi? - Czterech. - A ilu pamięciami ferrytowymi? - Też czterech… Tych samych. Byli to inżynierowie: Janusz Książek, Henryk Makuszewski, Heliodor Stanek i ja. Rozwijające się Elwro miało tak wielkie zapotrzebowanie na nowe opracowania konstrukcyjne, że przez kilkanaście lat wszystkie moje projekty trafiały do seryjnej produkcji. Wszelkie niedociągnięcia konstrukcyjne prowadziłyby do konieczności pomagania w produkcji lub później serwisowi. W nowej pamięci zastosowano bęben magnetyczny BW6 przejęty z warszawskiego IMM. Była to konstrukcja opracowana z udziałem specjalistów z dziedziny lotnictwa, bardzo dobra pod względem mechanicznym. Pod względem elektronicznym nie wnosiła jednak prawie nic nowego, o czym świadczy osiągana gęstość zapisu 8 - 9 bitów/mm. W Elwro natomiast opanowana już była technologia nanoszenia na bęben cienkiej warstwy magnetycznej w postaci skrawania z mikronową dokładnością, na odpowiednio sztywnych tokarniach. W tamtych latach nie był jeszcze ustalony sposób kodowania informacji na ruchomym nośniku magnetycznym, ani metoda rozszyfrowywania tej informacji z napięcia odczytu. W zachodniej literaturze pojawiały się doniesienia o różnych pomysłach w tej dziedzinie, a IMM zorganizował nawet na ten temat sympozjum, na którym analizowano stan wiedzy. Uczestniczący w sympozjum mgr inż. Andrzej Mroczek, ku swojemu zdziwieniu, usłyszał od przedstawiciela IMM, że: pierwszej pochodnej sygnału odczytu nie warto rozpatrywać, ponieważ impuls odczytu jest funkcją parzystą, a jego pochodna funkcją nieparzystą. Zdziwienie wynikało z faktu, że gotowy już był wtedy mój wzmacniacz odczytu wykorzystujący do deszyfracji informacji właśnie pierwszą pochodną sygnału odczytu. Zastosowane przeze mnie rozwiązanie wzmacniacza odczytu zostało również zastosowane we wszystkich światowych dyskach twardych, elastycznych i streamerach. Jasne już wtedy dla mnie było, że o gęstości zapisu nie decyduje długość namagnesowanej przez głowicę plamki, a gradient pola magnetycznego na granicy schodzących spod głowicy zmian namagnesowania. Zastosowałem więc, mocny wzmacniacz zapisu, a Andrzej Mroczek opracował głowicę czytająco-piszącą o podwyższonej gęstości zapisu. Nasze wspólne wysiłki, wynikłe ze zrozumienia czasoprzestrzennych zjawisk mikroskopijnego układu głowica – nośnik, doprowadziły do kolejnego podwojenia gęstości zapisu (16 – 17 bitów/mm). Mimo to, nadal pozostał szeroki margines tej gęstości na odchyłki technologiczne. Mikroskopijne czółko głowiczki wykonywał pracownik ręcznie, na wyczucie, a odpad był znikomy. W roku 1968 zgłosiliśmy nasz wynalazek do Urzędu Patentowego i otrzymaliśmy patent P143045. Za wynalazek otrzymaliśmy maksymalną dopuszczalną ustawowo nagrodę. W jednostce bębnowej był wirujący bęben oraz układy zapisu, odczytu i wybierania głowic. Niezależnie od ODRY, równolegle wykonywana była specjalna wersja jednostki bębnowej dla NRD różniąca się rozłożeniem informacji na ścieżkach. Parametry pamięci były następujące: ilość głowic czytająco-piszących 128 szt./bęben (plus 18-24 zapasowych) głowice zegarowe i adresowe 2 pary/bęben pojemność pamięci 192 kB/bęben odległość głowicy od nośnika 22 µm gęstość zapisu 16 - 17 bitów/mm (zależnie od wersji) częstotliwość zegara 360 kHz szybkość transmisji danych 38 kB/s. średni czas dostępu 21 ms stopa błędu 10 -10 bitu temperatury pracy 15 - 35 C szybkość zmian temperatury 5 C/h wibracje transportowe 2 g (10 - 500 Hz) wymiary każdej jednostki 1295x756x540 mm (wys. X szer. X głęb.) waga jednostki bębnowej 130 kg pobór mocy jednostki bębnowej 500 VA Ilość informacji podana jest w bajtach, bo jest to dziś bardziej miarodajne. Tak naprawdę były to słowa 24-ro lub 16-to bitowe. Głównym jednak odbiorcą pamięci bębnowych był Robotron, NRD-owski odpowiednik Elwro, stosujący do swoich komputerów początkowo jedynie same bębny, a później od 1974 r. jednostki bębnowe PB-204-2. Wraz z niemieckimi komputerami i innymi urządzeniami np. obrabiarkami sterowanymi numerycznie, jednostki bębnowe były reeksportowane do wielu krajów całego świata, w tym nawet do Japonii. W sumie Niemcy kupili znacznie ponad 1000 bębnów, a eksport był bardzo opłacalny, bo jedna jednostka bębnowa przynosiła około 3000$ czystego zysku. Z tych względów już po trzech latach produkcji i uzyskaniu 20 mln złotych efektów ekonomicznych nasz wynalazek został wpisany do Księgi Czynów i Osiągnięć Nauki Polskiej. Delegacja była z przygodami. Po krótkiej wizycie w kwaterze głównej ICL w Londynie, pojechaliśmy do Manchesteru, by spotkać się tam z konstruktorami. Na dworcu pomieszaliśmy się z jakąś dużą i bardzo ważną delegacją, również z Polski, dzięki czemu umieszczono nas w luksusowym hotelu w centrum. Pod koniec trzeciego dnia pracy z konstruktorami, przyszedł opiekujący się nami jegomość i powiedział, że następnego dnia rano musimy być w Londynie i tam też są specjaliści. W Londynie przyszedł do nas najpierw młody Hindus i zaczął opowiadać coś, co było na pierwszych stronach każdego podręcznika ICL (przed wyjazdem dysponowaliśmy już ogólnymi opisami). Kamburelis przerwał mu i zadał pytanie. W odpowiedzi usłyszał, że na to pytanie może odpowiedzieć tylko inny specjalista. Przyszedł chyba Szwed, ale Kamburelis nie pozwolił mu mówić, tylko zadał pytanie. Tym razem usłyszeliśmy, że dowiedzieć się tego możemy tylko w Manchesterze. Następnego dnia byliśmy tam z powrotem, ale już w skromnym hoteliku i niepięknej dzielnicy. Elwro przejęło od ICL bardzo bogate oprogramowanie maszyn cyfrowych serii 1900 łącznie z najlepszym wówczas na świecie systemem operacyjnym George 3. System ten mógł wykonywać wiele zadań równocześnie optymalizując pracę urządzeń zewnętrznych chyba nie gorzej niż Windows XP. By wykorzystać to oprogramowanie powstała seria maszyn cyfrowych ODRA 1300. Nie była to kopia maszyn ICL 1900, a jedynie jej funkcjonalny odpowiednik, chociaż nie tak rozbudowany jak największe komputery ICL. Doświadczony zespół konstruktorów wprowadził nowatorskie rozwiązania, dzięki czemu ODRA 1305 przez całe lata była najlepszym, produkowanym komercyjnie, komputerem od Łaby po Kamczatkę i dorównywała średniej klasy komputerom IBM. Był to kolejny przebój eksportowy Elwro, głównie do ZSRR. Elwro produkowało te komputery również w wersji wojskowej, odporne na arktyczne mrozy, upały zwrotnikowych pustyń, wilgotność równikowych dżungli, tudzież wstrząsy i wibracje wszelkich rodzajów transportu oraz jazdę w transporterze opancerzonym pod obstrzałem. W tych komputerach żaden z elementów nie mógł być kupiony na zachodzie; tylko wyjątkowo nie były one polskie. Parametry pamięci były następujące: ilość jednostek sterujących w szafce 1 lub 2 ilość jedn. dysk. podłączonych do sterow. 1 - 8 pojemność zestawu (8 jedn. dysk.) 64 Mznaków 6-cio bitowych (48 MB) maksymalna szybkość transmisji danych 208 Kznaków/s (156 KB/s) średni czas dostępu 40 ms gęstość zapisu 30 - 43 bitów/mm (zależnie od ścieżki) temperatury pracy 5 - 40 C wibracje transportowe 2 g (20 Hz) pobór mocy jednostki sterującej 1 kVA wymiary jednostki sterującej 1250x800x510 mm ( wys. X szer. X głęb.) waga jednostki sterującej 120 kg W tamtych czasach odwiedziłem stoisko Elwro na Targach Poznańskich. Nasza teletransmisja (mgr inż. Krzysztofa Konopackiego) i jej oprogramowanie (dziś internet) były już tak sprawne, że na ODRZE 1305 zainstalowanej w Poznaniu mogłem swobodnie pracować, nie dostrzegając niemal, że korzystam moich zbiorów (dziś plików) składowanych na taśmach magnetycznych w pomieszczeniu ODRY znajdującej się we Wrocławiu. Problem polegał jedynie na tym, by w którejś z ręcznych wówczas central międzymiastowych, telefonistka nie zapytała modemów „mówi się?” i rozłączyła je. Praca możliwa była tylko na dzierżawionych stałych łączach. W roku 1977 w pracowni mgr inż. Janusza Książka samodzielne zajmowałem się układami elektronicznymi pamięci domenowej na podłożach z kryształu granatu, a następnie pamięciami na pręcikach platerowanych materiałem magnetycznym. Ta druga pamięć była bardzo szybka i słaby sygnał odczytu wymagał specjalnej konstrukcji wzmacniacza, gdyż dostępne tranzystory miały podobną częstotliwość graniczną. W obu tych pamięci pamięciach wstępowały trudności technologiczne z wykonaniem nośników informacji. Wkrótce pojawiły się układy scalone dużej skali integracji i wyparły powyższe pamięci z użytku, spychając je w niepamięć. Chociaż wkrótce IBM ustami jednego z dyrektorów zapowiedział, że „wyczyści rynek mikrokomputerów żelazną szczotką” w Polsce również rozpoczęła się radosna twórczość, w której i ja brałem udział. W niewielkiej poznańskiej firmie Ameprod, w kilkuosobowym zespole kierowanym przez byłego pracownika Elwro mgr inż. Wojciecha Lipko skonstruowano mikrokomputer, a ja po pracy w IKSAiP, opracowałem do niego sterownik dysku twardego. Był on zbudowany na układach scalonych małej (32 szt.), średniej (24 szt.) i dużej (3 szt., pamięć buforowa) skali integracji i był całkowicie oryginalny. Mały komputerek o 8-mio bitowym mikroprocesorze został wyposażony w pamięć o parametrach: pojemność pamięci 13,5 MB średni czas dostępu 130 ms pobierana moc 60 W wymiary 240x408x173 mm waga 4 kg Jeden z egzemplarzy tego sterownika był wykorzystywany przez kilka lat Instytucie Komputerowych Systemów Automatyki i Pomiarów. W tym czasie prawie całe Elwro zostało zrównane z ziemią i zajęte przez inne budynki, także przez parking oraz cmentarz. Przed laty nie znalazłem w tamtym terenie nawet śladu naszego baraczku, a później byłem świadkiem wyrywania z ziemi ostatnich fragmentów fundamentów budynku produkcyjnego. Na miejscu dawnego Elwro pochowaliśmy już jednego z naszych dyrektorów dr inż. Andrzeja Zasadę, a kilka lat później Andrzeja Mroczka. Niedawno w Kanadzie spoczęła Anna Biernacka; uczestniczka w konstrukcji PDS-325, a do emerytury kierowniczka Działu Normalizacji Elwro. Cześć ich pamięci i pamięci naszej informatyki! |