9 апреля в 22:21

Как принтер IBM 1403 печатал в 1963 году 1100 строк в минуту? Секрет в электромагнитных молоточках



Уникальный в своём роде принтер IBM 1403 Model 3 (IBM 1403 Model C) вышел в 1963 году вместе с компьютерной системой IBM 1460, апгрейдом легендарной IBM 1401 — тот был одним из первых транзисторных компьютеров в мире, поступившем в открытую продажу. Эта революционная система осуществила переход от перфокарт и коммутационных панелей к магнитным лентам.

Представленный в октябре 1959 года компьютер IBM 1401 оказался ещё и в несколько раз дешевле ламповых компьютеров предыдущего поколения — его можно было установить на фирме всего за $6500 в месяц ($54 000 на современные деньги), и он был на порядок компактнее, не занимал уже целую комнату. В течение месяца IBM получила 3000 заказов на IBM 1401 — больше заказов, чем в то время вообще существовало компьютеров в мире.

В 1963 году вышла более продвинутая версия IBM 1460 с вдвое большей производительностью — всего 6 микросекунд на цикл. А с ней — принтер-рекордсмен IBM 1403 Model 3, невероятно быстрый даже по современным стандартам. Он выдавал 1100 строк текста в минуту, с сумасшедшей скоростью поглощая рулон бумаги. Только успевай менять рулоны.


Девушка-программист подаёт рулон в принтер IBM 1403

Как ему это удавалось? Об этом рассказывает журнал IEEE Spectrum.



Больше всего «литерный» принцип печати IBM 1403 напоминают матричную печать. Как и в ней, краска наносится путём соприкосновения бумаги с печатающими головками через красящую ленту. Но в остальном есть важные отличия.

Во-первых, в принтере были установлены пять одинаковых наборов из 48 тиснёных металлических символов, словно в печатной машинке, все соединённые в горизонтальную цепь, которая вращалась со скоростью 5,2 метра в секунду перед поступающим рулоном бумаги и красящей лентой.

Во-вторых, печать символов осуществлялась не прижатием символа к красящей ленте с бумагой, как в печатной машинке, а наоборот, прижатием бумаги к нужному месте бешено вращающейся цепи с металлическими символами — с помощью маленьких электромагнитных молоточков.

Такая технология оказалась на редкость плодотворной. За годы вышло восемь моделей IBM 1403. В некоторых было по 132 молоточка, по одному на каждую печатную колонку. Каждый такой элемент приводился в действие электромагнитом. Как только нужный символ в металлической цепи появлялся за красящей лентой в нужном месте — молоточек срабатывал за 11 микросекунд.



Когда 132 молоточка стучали одновременно на бешеной скорости, это создавало невыносимый шум. Шум был настолько сильным, что это натолкнуло некоторых инженеров на идею написать музыку для принтера.


Разные последовательности символы отбиваются молоточками с разной тональностью, и эти звуки сливаются в гул на разной частоте, своеобразные «ноты». Композитор Йоханн Йоханнссон (Jóhann Jóhannsson) говорит, что программу для генерации этой музыки на принтере написал его отец, который работал ещё с первыми версиями IBM 1401.

В IBM 1403 Model 3 первоначальную металлическую цепь с символами заменили на отдельные элементы в дорожках, которые приводились в движение отдельными шестерёнками. За счёт этого скорость печати удалось увеличить до рекордного показателя 55 миллисекунд на строчку, что соответствует 1100 строчкам в минуту. А если ограничить печать только определённым подмножеством символов, то скорость возрастала и вовсе до 1400 строк. Такое количество строк (1100 в минуту) примерно соответствует 47 машинописным страницам (по стандарту, машинописная страница содержит 29-31 строки). То есть древний офисный принтер 1963 года печатал 47 страниц текста в минуту.

Для сравнения, сегодня мировой рекорд по скорости цветной печати на офисном принтере принадлежит моделям Hewlett-Packard Officejet Pro X551dw и Officejet Pro X576dw All-in-One. Они печатают 500 цветных страниц за 7 минут 19 секунд.

Самый быстрый современный струйный принтер с 5198 соплами выдаёт 100 страниц в минуту.

Все эти чудеса современных технологий вполне сравнимы по скорости с электромагнитными молоточками от IBM образца 1963 года. Хотя лазерная печать позволила печатать с такой же скоростью ещё в 70-е годы, но IBM продолжала продажу принтеров серии IBM 1403 вплоть до 80-х годов. И даже сейчас компания считает, что они являются «стандартом качества для высокоскоростной контактной печати».
Анатолий Ализар @alizar
карма
668,3
рейтинг 739,1
Редактор
Самое читаемое

Комментарии (39)

  • 0
    А зачем была нужна тогда такая скорость? Распечатывать зарплатные ведомости? Да и привязка к строго определенной бумаге (рулоны строго определенного формата, плотности, толщины, упругости) — иначе молоточки либо не пробьют, либо будут печатать лишние символы.
    • +4
      У нас на ВЦ железнодорожном стоял принтер, печатавший график движения поездов и все расписания. Если мне не изменяет память, он все же был матричным с шириной головки во весь лист.
      Печатал с адской скоростью, был прижат дополнительно к земле чуть ли не рельсой, чтобы не упрыгивал никуда.
      И скорости еще не хватало.
      • 0
        У нас на заводе был матричный принтер с 6-тю головками. Каждая головка печатала свою область на листе. Печатали результаты поверки изделий на листе формата А3.
        Конструктор из того предприятия что делали эти принтеры говорил что для вояк их проектировали с защитой от дистанционного считывания.
    • +2
      Распечатать «все транзакции за день», например. Где-то ещё в 2000-ых мне попадалось такое требование для банков. Идея была такая: даже, если «цифровой мир» рухнет, информация о текущих позициях и совершённых сделках останется в бумажном виде и можно будет восстановиться оттуда.
      • +1
        Да, множество компаний так любят тратить бумагу, что только диву даешься. Причем, что характерно, никакой из банков и прочих «серьезных компаний» не согласится печатать свои «на всякий случай сделанные» распечатки на вторичной бумаге. Добавим при этом, что за эту «красоту» платит не банк, а его клиенты (которые, кстати, совершенно могут быть не согласны с таким отношением, скажем, к расходам или к природе).

        С тем же успехом во многих магазинах любят печатать по много страниц сопроводительных документов на каждую продажу. Причем продажу любой мелочи, включая шариковую ручку.

        Причем на словах каждая их таких компаний будет «nature friendly», а на деле — «мы не будем менять свои внутренние процедуры, введенные во времена прадедов». Ну да, во времена прадедов число транзакций и продаж в магазинах было, буквально, на порядки меньше, но — раз решили печатать через полтора интервала 13 шрифтом в 3 экземплярах, то так и будет. Даром, что «3 экземпляра» не вписывается в логику «печатаем на всякий случай, только чтобы было откуда восстановить потом, в случае катастрофы».
    • +1
      Ну например для того что-бы распечатать результаты расчетов. Мейнфрейм на ВЦ мог одновременно прогонять задачи для многих пользователей, куда-то же вывод нужно было получить? Персоналок на каждом рабочем месте и близко не было. Только бумага, только хардкор.
      Распечатывали и тексты программ для '«отладки^ на листочке. Распечатывали документацию и книги.
    • 0
      Когда работал на ВЦ на вагоностроительном заводе на этих принтерах печатались квитки по зарплате каждому работнику предприятия. Да и вся документация печатась на них, особенно если надо было несколько копий для разных отделов и цехов.
  • +3
    Хорошо помню его советский аналог ацпу-6315 и другие модификации :) грохот действительно стоял еще тот особенно если их было несколько ;)
    А на счет скорости, да, она была нужна в том числе и для печати бухгалтерии, ведомости, листочки и прочие таблицы. Мы также развлекались печатая картинки из символов. :)
    • 0
      А я на нём книжки распечатывал! Стругацких «Улитка на склоне» в полной версии. Да и другие были. Потом переплетали и читали всем отделом.
      А так же зарплатные ведомости (на 3000 человек), кадры были на машине.
    • 0

      О, АЦПУ! Такие штуки у меня на работе использовались еще в начале двухтысячных, года до 2005-2006 работали. Потом их все списали. Для них приходилось держать отдельные древнючие компы, в которых стояли интерфейсные исашные карты.

      • 0
        В 1990-м печатал на подобном железе результаты приватизационного конкурса Боровичского Комбината Огнеупоров. 5 тысяч протоколов по две страницы А4. Печатали 2 листа рядом, потом разрезали. Управились за ночь. А ещё нужно было перекодировать и перегнать это добро с персоналок на СМ1420…

        PS Раз в месяц положено было поливать барабаны спиртом…
    • 0
      Кстати о грохоте. Шум там стоял действительно ужасный. И девушка на фотографии в статье по нормам охраны труда должна быть в шумозащитных наушниках.
  • 0
    6 лет назад подобные принтеры ещё работали в Украине на некоторых гостредприятиях, и скорее всего, работают и сейчас — печатают зарплатные ведомости.
    • 0
      У нас такой до сих пор в АСУ их распечатывает, там роботрон, правда.
    • 0
      В 2008 году работал в больнице, там был огромный принтер Epson, матричный, 40 игл, который стоял на своём отдельном столе в отдельной комнатке, в него подавалась рулонная бумага из ящика стоящего возле стола. И подключен был он к старой персоналке под SCO Unix, который переносили на навое железо раза три, с начала девяностых. Тогда это был некий закос под мейнфрейм, к которому были подключены терминалы на рабочих местах бухгалтеров, потом к нему начали подключаться по SSH. Принтер тоже ремонтировался каждый год. И печатались на нём какие-то документы бухгалтерии. Менять эту конструкцию на что-то новое было категорически нельзя потому что «работает не трожь», и одним из требований была та самая скорость печати на рулонах, которая у этого принтера была действительно очень высокой.
  • 0
    В советское ещё время видел такие распечатки — по почте в рассылке приходило. Да и женские силуэты тоже :)
  • +3
    До сих пор у нас АЦПУ трудится. И никакие современные решения, за разумную цену, не могут за ним угнаться.
    А ещё, в бытность студентом, при «войнах» с лаборантами, обслуживающими ВЦ, одним из видов мести было послать строчку их минусов на печать. Красящую ленту перерубало.
  • 0
    Видел такие. Барабан очень тяжелый и вращался с высокой скоростью. Если молоточки не настроены — буквы начинали гулять «верх-низ».
    Для ремонтников — крайне травмоопасный принтер. В нормальном режиме барабан закрыт откидным кожухом. С блокировкой концевиками. Но для настройки молоточков кожух откидывали и концевики блокировались. Были случаи, когда барабан захватывал одежду или длинные волосы и серьезно калечил людей.
  • 0
    А мы на АЦПУ всякий самиздат печатали в институте. Грохотало знатно.
  • 0
    Приятно осознавать, что где-то эти машины остались живыми, как дань истории. И еще приятно смотреть видео и узнавать на нем те машины, среди которых мне довелось ходить когда-то. Правда, они были уже оставлены. И табуляторы, и ленточные шкафы, пакеты с дисками, и сама IBM OS 370. Теперь вот увидел, как они работали и как на них работали.
    • 0
      А где вы табуляторы застали?
      Я всегда думал, что их списали и сдали на металлолом уже к началу 1970-х годов.
      • +1
        Зачем списывать железяку, на обслуживание которой выдают спирт?
        • 0
          Что-то мне подсказывает, что, несмотря на выдачу спирта, табуляторы всё равно списаны.
          Потому что табулятор – это почти механическая машина для обработки перфокарт, программируемый коммутаторной панелью аппарат, работающий со скоростью, кажется, порядка 0,01 FPS.
      • +1
        Даладно! ® На моей памяти их списывали и выводили из процесса учёта в период с 1989-го по 1992-й.
        Видел в работе.
        Любопытно, что схемы расчётов на них переносились на СМ1420 почти без «реинжениринга бизнес процессов», как нынче модно говорить.
        А почти параллельно тоже самое, но уже с переделками схем, писалось под АРМ на Clipper для первых персоналок.
        • 0
          Интересно. А какие табуляторы были, не помните? Т-5?
          Вообще забавно, до комментария UA3MQJ ни разу не встречал упоминаний табуляторов на территории России в новейшей истории.
          • +1
            — Увы, не помню.
            Я занимался разработкой АРМ на персоналках, для этого часто общался с кодерами на СМ1420, и очень редко ходил к спецам «машиносчётной станции», которые тогда ещё трудились на табуляторах.
            Можно ради любопытства обратиться в Боровичский комбинат огнеупоров ( http://aobko.ru/ ), там ещё остались кадры тех лет. Буду рядом — спрошу.
  • +1
    Такие принтеры называются не «матричные» (у них нет матрицы иголок), а «литерные», поскольку они печают целыми символами.

    В СССР было много таких (клонов IBM?), я даже застал один такой в работе в одном старинном вычислительном центре.

    Характеристики печати:
    1. Буквы качественнее, чем у 9-игольчатых принтеров.
    2. У них катастрофа с выравниваем строки — буквы могут плясать ± 20% в рамках самой строки. Наверное, у IBM было чуть лучше, но всё равно проблема есть — микроскопическое отклонение по времени удара или скорости протягивания бумаги — и буква чуть выше или чуть ниже.
    3. Шум невыносимый, да.
    4. Размер — как у фрезерного станка, даже повыше. Подкючение — аналогично. Три фазы, суровые кнопки.
    • +1
      У нас стояло барабанное АЦПУ, до фрезерного не дотягивало, весьма компактный был — меньше куба со стороной метр (ладно, в высоту около 1,2м). Примерно столько же занимает линейный принтер Genicom. Только в скорости и всеядности проигрывает. За нашим следили и такого разбега я не замечал.
  • 0
    Вспомнились DEC-овские принтеры и их клоны от Электронмаша…
    Буквы были на замкнутой ленте ( чтобы было понятнее — а-ля кольцо рулетки )
    Лента крутилась с приличной скоростью. Так же молоточки по ширине бумаги. За один оборот ленты — печать строки.
    Достоинство — набор большие/маленькие литеры рус/лат. На некоторых моделях и псевдографика была.
    Жужжали — жутко. Скорость чуть медленнее барабанного.
  • 0

    Видел подобный агрегат в исполнении "для военных". Толстое железо, молотковая эмаль, интерфейсный кабель напоминает поливочный шланг, разьемы

    в стиле http://www.elektrik-avto.ru/vm10/obd3.jpg

    . Сам принтер размером с современное МФУ, и таких же размеров ящик с электроникой.
  • 0
    Есть разница между рулоном и пачкой бумаги. В пачке листы предварительно проперфорированы. В рулоне перфорации нет. На фотографии девушка заправляет пачку бумаги в принтер.
    • +2
      Были, и кстати до сих пор есть перфорированные рулоны.
      Принтеры — «дорабатывали», вставляя нагретые кусочки стальных проводов в «пимпочки» двигающие перфорацию. Ставили распорки с осью на подшипниках для рулона бумаги. «Дырки» перфорации делались сами. Связано было с тем, что рулон бумаги, обычно килограмм на 500 было проще купить, чем перфорированную, а тем более фальцованую.
    • 0
      Для больших скоростей печати вполне естественно использование «гармошки», а не рулона, создающего из за своей инерции проблемы как при старте печати, так и при остановке.
    • 0
      Наше АЦПУ само делало себе перфорацию. Не знаю штатные или же доработанные умельцами гвоздики по краям были. Наше кормили с огромного рулона, который резали по ширине (кажется на три полосы) и длине (в диаметре получался рулон 15-20 см), соответственно без перфорации. Ну и да, были рулоны с перфорацией
  • +1
    На видео аналоги описанного в статье устройства — АЦПУ ЕС-7040, расположенных в штатной гермозоне ЭВМ ЕС.

    Работа:

    Тестовые режимы проверки барабана



    PS:
    Прошу прощения за качество — снималось на древнюю нокию несколько лет назад.
  • 0
    Странно, что никто пока не упомянул термин «ромашка». Нам именно так про такие принтеры на УПК рассказывали.
    А на первой работе в ВЦ при Минздраве (1999г), был матричный принтер Маннесманн, видимо аналог упомянутого выше в ВЦ ЖД, с матричной головкой в ширину страницы. Печатали там медстатистику для министерства. Один мой коллега был приставлен к нему для обслуживания и проклинал всё на свете. Бумага у него с перфорацией по краям, как фотопленка, подаётся зубчатыми барабанами. И тут, как водится, наступил конфликт имперской системы по которой рассчитаны размеры механизма принтера с метрической, по которой изготовлена отечественная бумага для подобных принтеров ЕС ЭВМ. Импортную бумагу покупать дорого же. Бумага постоянно съезжала и принтер клинило. Приходилось регулярно, раз в день или не раз, заниматься микротюнингом этих зубчатых колес.
    Но когда он работал, это конечно впечатляло. Бумага неслась как пулеметная лента. Ну примерно как на этих видео выше. И грохот пулеметный же. Стоял в отдельной гермозоне, где ещё сервер стоял на Novell 3.х.
    • 0
      Ромашка — это другой вариант; думаю, не столь распространённый. Там печатающая головка была в форме ромашки, на каждом лепестке которой стояла литера. Головка позиционировалась, «ромашка» поворачивалась нужной литерой в боевое положение, срабатывал электромагнит, лепесток бил литерой по бумаге. А здесь явно более скоростные девайсы.
    • 0
      Ну это же медленный принтер, а тут про скоростные.
  • 0
    На КДПВ изображен барабан, а у IBM 1403 символы располагались на цепи.
    Из статьи складывается впечатление, что бумага в таком принтере движется непрерывно, как при офсетной печати или в лазерном принтере, но похоже это не так: бумага останавливается на каждой строке, пока все молоточки не дождутся нужного символа на символьной ленте.
    Расстояние между символами на ленте немного больше, чем между символами на бумаге, для того чтобы молоточки не ударяли одновременно.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.