DEC Type 570

Fiche rapide

• Constructeur : Digital Equipment Corporation (DEC)
• Désignation : Magnetic Tape Transport Type 570
• Première documentation commerciale connue : 1964
• Catégorie : lecteur-enregistreur de bandes magnétiques
• Support : bande magnétique de 1/2 pouce
• Longueur habituelle : 2 400 pieds, soit environ 732 mètres
• Format : 7 pistes, dont 6 pistes de données et 1 piste de parité
• Codage : NRZI
• Densités : 200, 556 ou 800 caractères par pouce
• Vitesses : 75 ou 112,5 pouces par seconde selon la configuration
• Débit maximal : 90 000 caractères par seconde
• Poids : environ 850 livres, soit 386 kg

Le lecteur n’est pas la bande

Pour comprendre le Type 570, il faut distinguer le support de l’appareil qui le manipule :

• la bande magnétique est le support amovible sur lequel sont inscrites les données ;
• la bobine maintient cette bande enroulée ;
• le Type 570 entraîne la bande et réalise la lecture ou l’écriture ;
• un contrôleur externe traduit les commandes de l’ordinateur et organise les transferts de données.

Le Type 570 peut ainsi être comparé au lecteur d’une cassette ou d’une disquette : le support contient les informations, tandis que le lecteur fournit le mécanisme et l’électronique nécessaires pour y accéder.

Des bandes conçues pour les grands fichiers

Le Type 570 utilise des bobines compatibles avec les standards IBM, d’un diamètre maximal de 10,5 pouces. Une bobine peut recevoir jusqu’à 2 400 pieds de bande d’une épaisseur de 1,5 mil, soit environ 0,038 mm.

Contrairement à DECtape, la bande du Type 570 n’est pas divisée en blocs possédant chacun une adresse permanente. Les informations sont enregistrées sous la forme d’une succession d’enregistrements. Des zones laissées vierges entre eux permettent au mécanisme d’arrêter puis de redémarrer la bande.

L’accès est donc essentiellement séquentiel. Pour atteindre un enregistrement éloigné, le lecteur doit faire défiler les données situées avant lui. Ce fonctionnement convient particulièrement :

• aux sauvegardes ;
• aux longues séries de mesures scientifiques ;
• aux fichiers de gestion traités dans l’ordre ;
• au transfert de données entre ordinateurs compatibles.

Il convient moins bien à la consultation répétée de petits éléments dispersés, domaine dans lequel un disque ou un support à blocs adressables est plus efficace.

Sept pistes enregistrées en parallèle

La bande est divisée dans sa largeur en sept pistes longitudinales :

• six pistes transportent les données ;
• une piste contient un bit de parité destiné à détecter certaines erreurs.

À chaque position le long de la bande, les six pistes de données forment un caractère de 6 bits. La piste supplémentaire ne fournit pas une donnée supplémentaire : elle sert au contrôle de l’enregistrement.

Dans ce contexte, une densité de 800 caractères par pouce signifie que 800 positions de caractères sont enregistrées sur chaque pouce de bande. Les sept bits d’une même position sont lus simultanément par les différentes pistes.

Le format est annoncé comme compatible avec les lecteurs IBM 729 modèles I à VI. Cette compatibilité concerne notamment la largeur de la bande, le nombre de pistes, le codage et les conventions de parité. Elle ne garantit pas à elle seule la compatibilité de tous les fichiers : la densité, la longueur des enregistrements et leur organisation logique doivent également correspondre.

Le codage NRZI

Le Type 570 utilise le codage NRZI, pour Non-Return-to-Zero Inverted. Dans ce système, l’une des valeurs binaires est représentée par un changement d’état magnétique, tandis que l’autre ne provoque pas de transition.

Le NRZI est largement employé sur les bandes informatiques compatibles IBM de cette période. Il ne faut pas le confondre avec l’enregistrement de phase utilisé par DECtape, dont le format, les pistes et l’organisation en blocs sont différents.

Un entraînement électropneumatique

La principale originalité du Type 570 réside dans son mécanisme d’entraînement. Les lecteurs conventionnels emploient généralement un galet qui presse mécaniquement la bande contre un axe tournant. Ce contact permet de déplacer rapidement la bande, mais il impose des efforts importants au support.

Le Type 570 utilise à la place deux cabestans poreux tournant en sens opposés. De l’air sous pression plaque la bande contre le cabestan correspondant au sens de déplacement demandé.

Le fonctionnement peut être résumé ainsi :

1. les deux cabestans tournent en permanence dans des directions opposées ;
2. une commande pneumatique applique la bande contre l’un d’eux ;
3. la bande avance ou recule selon le cabestan sélectionné ;
4. pour l’arrêter, une contre-pression la décolle du cabestan ;
5. la bande est alors appliquée contre un frein pneumatique.

Selon la brochure DEC, cette solution soumet la bande à environ un dixième de la tension produite par un entraînement conventionnel à galet presseur. Cette valeur est une affirmation du constructeur, mais elle traduit clairement l’objectif recherché : accélérer rapidement la bande sans l’endommager.

Le rôle des colonnes à vide

Les grandes bobines ne peuvent pas accélérer et s’arrêter aussi rapidement que la courte portion de bande située devant les têtes. Le Type 570 utilise donc deux colonnes à vide qui forment des réserves temporaires de bande entre les bobines et la zone de lecture.

Lorsque le lecteur démarre, il prélève d’abord la bande présente dans l’une de ces réserves. Les moteurs des bobines disposent alors d’un peu plus de temps pour adapter leur rotation.

Un asservissement proportionnel surveille la position de la bande dans les colonnes et commande les moteurs des bobines. Ce dispositif :

• maintient une tension régulière ;
• absorbe les différences d’inertie entre la bande et les bobines ;
• évite les tractions brutales ;
• permet des démarrages et des arrêts en quelques millisecondes.

La brochure annonce un temps maximal de 4 millisecondes pour le démarrage comme pour l’arrêt.

Lecture, écriture et vérification immédiate

Le Type 570 possède des têtes distinctes pour l’écriture et la lecture. La documentation indique un écart de 0,300 pouce entre les deux zones.

Lorsqu’une information est écrite, elle passe presque immédiatement sous la tête de lecture. L’électronique peut donc relire les données qui viennent d’être enregistrées et vérifier que l’écriture a correctement fonctionné.

Cette fonction, souvent désignée par l’expression read after write, permet de détecter rapidement :

• une erreur d’écriture ;
• un défaut de parité ;
• un mauvais contact entre la bande et les têtes ;
• certaines dégradations du support.

Elle ne constitue pas une garantie absolue contre toute perte ultérieure, mais améliore considérablement la fiabilité immédiate de l’enregistrement.

Vitesses, densités et débits

Deux vitesses mécaniques sont proposées :

• 75 pouces par seconde, soit environ 1,91 m/s ;
• 112,5 pouces par seconde, soit environ 2,86 m/s.

La vitesse appartient à la configuration matérielle commandée : la brochure précise qu’elle doit être spécifiée pour l’unité. La densité d’enregistrement peut, elle, être sélectionnée parmi 200, 556 et 800 caractères par pouce.

Le débit résulte directement de la multiplication de la vitesse par la densité. Dans la configuration la plus rapide :

112,5 pouces/s × 800 caractères/pouce = 90 000 caractères/s.

Comme chaque caractère contient 6 bits de données, ce maximum correspond à 540 000 bits de données par seconde, auxquels s’ajoutent les bits de parité enregistrés sur la septième piste.

Quelle capacité pour une bobine ?

Une bande de 2 400 pieds mesure 28 800 pouces. En négligeant les intervalles entre les enregistrements, les marques de fichiers et les zones inutilisables aux extrémités, on obtient les valeurs théoriques suivantes :

Ces capacités sont des maximums purement théoriques. La capacité réelle est inférieure, car chaque interruption entre deux enregistrements consomme une longueur de bande qui ne contient aucune donnée utile. Un petit nombre de longs enregistrements utilise donc mieux la bande qu’un grand nombre d’enregistrements très courts.

Commandes accessibles à l’opérateur

Le panneau de commande du Type 570 permet notamment :

• la mise sous tension et l’arrêt ;
• le chargement de la bande ;
• l’avance et le recul ;
• l’arrêt du mouvement ;
• le rembobinage ;
• le rembobinage suivi du déchargement ;
• le choix entre commande locale et commande distante.

En mode local, l’opérateur agit directement sur le lecteur. En mode remote, le transport obéit aux ordres transmis par le système informatique.

Le rembobinage peut atteindre 450 pouces par seconde. DEC annonce environ 90 secondes pour rembobiner entièrement une bande de 2 400 pieds.

Une bague installée sur la bobine sert de protection matérielle contre l’écriture. En son absence, le lecteur interdit normalement la modification du contenu, ce qui réduit le risque d’effacement accidentel.

Une interface de multiplexage intégrée

Le Type 570 intègre une interface permettant son raccordement à deux contrôleurs de bande. Ceux-ci peuvent appartenir au même ordinateur ou à deux systèmes différents.

Le lecteur n’est pas utilisé simultanément par les deux contrôleurs. L’interface attribue le transport à l’un d’eux, puis empêche l’autre d’en prendre le contrôle pendant l’opération.

Cette fonction permet de constituer un ensemble partagé de lecteurs. Une installation peut ainsi répartir plusieurs Type 570 entre deux ordinateurs sans devoir réserver définitivement chaque unité à une seule machine.

Compatibilité avec les ordinateurs DEC

Le Type 570 est conçu comme un périphérique de gamme et non comme un élément propre à un ordinateur particulier. La brochure de 1964 le présente comme un équipement utilisable avec plusieurs modèles Programmed Data Processor.

Avec les PDP-1, PDP-4, PDP-5 et PDP-7, la brochure indique un raccordement passant par une interface Type 521 et un contrôleur Type 57A. Le Type 570 apparaît également parmi les options du PDP-8 dans une documentation ultérieure. Le PDP-6 emploie une organisation différente comprenant notamment le contrôle Type 516 et le Data Control Type 136.

Ces ordinateurs constituent donc des systèmes hôtes possibles. Ils ne définissent pas la nature du Type 570, qui reste un périphérique autonome susceptible d’être intégré à différentes configurations.

Dimensions et contraintes matérielles

Le Type 570 est installé dans une armoire de grande taille :

• largeur : 32 1/8 pouces, soit environ 81,6 cm ;
• profondeur : 32 3/8 pouces, soit environ 82,2 cm ;
• hauteur : 68 pouces, soit environ 1,73 m ;
• poids : 850 livres, soit environ 386 kg ;
• alimentation : 115 V alternatif, 25 A.

Son mécanisme pneumatique, ses moteurs, ses circuits de lecture et son électronique de commande exigent une installation et une maintenance spécialisées. Le lecteur doit également rester propre : poussières et dépôts peuvent perturber le contact entre la bande et les têtes.

Pourquoi le Type 570 est important

Le Type 570 illustre la sophistication atteinte par les lecteurs de bandes au début de l’ère des mini-ordinateurs :

• haut débit : jusqu’à 90 000 caractères par seconde ;
• compatibilité : format à sept pistes compatible avec les usages IBM ;
• fiabilité : vérification immédiate des informations écrites ;
• protection du support : entraînement électropneumatique limitant la tension ;
• souplesse : trois densités et possibilité de partager un lecteur entre deux contrôleurs.

Il demeure cependant un périphérique séquentiel, volumineux et complexe. Son intérêt historique ne réside donc pas dans l’accès rapide à un élément isolé, mais dans sa capacité à lire, écrire et échanger efficacement de longues séries de données.

Repères chronologiques

• Juin 1964 : le Type 570 apparaît dans une liste de prix DEC consacrée au PDP-1.
• Août 1964 : DEC publie une brochure technique entièrement consacrée au Type 570.
• 1964-1965 : le lecteur figure parmi les options de plusieurs ordinateurs DEC.
• Mai 1965 : les archives photographiques de DEC documentent le réglage et les essais du mécanisme.

Sources

• Digital Equipment Corporation, 570 Magnetic Tape Transport, F-03(570), août 1964.
• Digital Equipment Corporation, PDP-1 Price List, F-12, juin 1964.
• Digital Equipment Corporation, PDP-7 User Handbook, F-75, juin 1965.
• Digital Equipment Corporation, PDP-8: A High Speed Digital Computer, documentation commerciale.
• Computer History Museum, 570 mag tape checkout, photographie DEC, 21 mai 1965.