Computerhardware: Speicher: Geschichte
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[Bearbeiten] Lochstreifen
Lochstreifen wurden bereits im 18. Jahrhundert für die Steuerung von Webstühlen, Klavieren und anderen Geräten verwendet.
Die nächste bedeutende Anwendung für Lochstreifen waren die Fernschreiber. Fernschreiber wurden nach dem ersten Weltkrieg entwickelt. Als die Auslastung der Telegrafenleitungen stieg, wurden die Fernschreiber mit Lochstreifenlesern und -stanzern ausgestattet, um Nachrichten Offline vorbereiten und schnell versenden zu können. Mit 5 Bit kann man 32 Zeichen verschlüsseln. Für die wenigen in Telegrammen erlaubten Zeichen genügten 5-Kanal-Lochstreifen.
Später wurde diese bewährte Technik für Computer verwendet, allerdings in einer Ausführung mit acht Kanälen.
Diskettenlaufwerke und Festplatten gab es in den 60er Jahren noch nicht beziehungsweise sie waren nicht bezahlbar. So wurde die bewährte Lochstreifentechnik als Computer-Massenspeicher verwendet. Meist kamen 8-kanalige Lochstreifen zum Einsatz. 4.000 Byte passten auf einen 10 m langen Streifen. Für den Betrieb des Computers wurden mindestens drei Lochstreifen benötigt:
- Der Streifen mit dem Betriebssystem wurde nach dem Einschalten des Computers eingelesen.
- Der nächste Streifen enthielt das Anwendungsprogramm.
- Die zu bearbeitenden Daten befanden sich auf einem weiteren Streifen.
Für die Datenausgabe war ein Lochstreifenstanzer angeschlossen.
Der Umgang mit Lochstreifen war umständlich und Bandsalat war häufig. Gerissene Streifen mussten aufwändig zusammengeklebt werden. Für große Datenmengen waren Lochstreifen ungünstig, weil bei jeder Veränderung der gesamte Streifen in voller Länge neu gestanzt werden musste. Manchmal genügte es, einzelne Löcher mit einem Handlochgerät nachzustanzen oder einen Teil des Lochstreifens herauszuschneiden und dorthinein einen geänderten Teil hineinkleben. Das setzte allerdings voraus, die entsprechende Stelle auf dem langen Band lokalisieren zu können.
[Bearbeiten] Lochkarten
Die ersten Lochkarten wurden zur Auswertung der elften amerikanischen Volkszählung im Jahre 1890 von dem amerikanischen Ingenieur Hollerith entwickelt und eingesetzt. Im folgenden wurden sie auch für andere Daten verwendet. Lochkarten konnten mit mechanischen Geräten (Hollerit-Maschinen) automatisch sortiert werden, womit statistische Auswertungen von Massendaten möglich wurden.
Eine Lochkarte hat 80 Spalten für 80 alphanumerische Zeichen. Für die Kodierung jedes Zeichens standen 12 Lochpositionen zur Verfügung. Ziffern wurden mit einem einzelnen Loch in der entsprechenden Zeile codiert. Sollte ein Buchstabe oder Sonderzeichen dargestellt werden, wurden mehrere Löcher in die Spalte gestanzt. Die Lochkarten wurden an Stanzmaschinen mit Schreibmaschinentastatur erstellt. Die komfortableren Stanzmaschinen druckten das dargestellte Zeichen zur besseren Lesbarkeit auf den oberen Rand der Karte.
Die früher üblichen Lochstreifen wurden schnell durch Lochkarten abgelöst. Um kleine Änderungen in den Daten oder im Programm vorzunehmen, mussten lediglich eine Lochkarte oder einige wenige Karten im Kartenstapel ausgetauscht werden.
Die ersten Großcomputer von IBM und anderen Herstellern wurden mit Lochkartentechnik ausgestattet: Die Technik war etabliert, und die vorhandenen statistischen Daten konnten unmittelbar übernommen werden. Im Unterschied zu Lochstreifen waren Änderungen einfach: Es mussten nur wenige Lochkarten ausgetauscht werden. Der Lochkartenstapel wurde im Rechenzentrum abgegeben und in die EDV-Anlage eingelesen. Lochkartenstapel von mehreren tausend Karten waren keine Seltenheit. Die Ausgabe der Berechnungsergebnisse erfolgte meist auf Drucker, manchmal zusätzlich auf Lochkarten. Die schreibtischgroßen Lochkarten-Stanzmaschinen machten einen unbeschreiblichen Lärm.
[Bearbeiten] Magnetbänder
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Die Lochkarten wurden in den Rechenzentren durch Magnetbänder ersetzt. Die Bandmaschinen, groß wie ein Schrank, konnten viel mehr Daten erheblich schneller lesen und schreiben. An den Wänden wurden bis zur Decke reichende Regale für die Bänder aufgestellt, und bald wurden die Wände knapp.
Diese Bandgeräte waren Wunderwerke der Technik. Das Band wurde mit 3 m/sek am Magnetkopf vorbeigezogen. Die Lücke zwischen zwei Datensätzen auf dem Band betrug 12,7 mm, was 4 Millisekunden entspricht. Die Bandmaschinen schafften es im Start-Stopp-Betrieb, das Band nach dem Lesen eines Datensatzes aus voller Geschwindigkeit in der Mitte der winzigen Lücke zum Stillstand zu bringen. Wenn der nächste Lesebefehl eintraf, musste die restlichen halbe Lücke ausreichen, um das Band wieder auf volle Geschwindigkeit zu bringen. Allerdings waren die Geräte wartungsintensiv und mussten häufig justiert werden.
