Советские карикатуристы рисуют очень правдивые плакаты про "мир Запада", проклятые империалисты на самом деле очень глупые люди. Стараются - поддерживают какую-то странную литературную чепуху, помогают в сборе подписей за освобождение "видных" политических сидельцев Синявского с Даниэлем, вражьи "голоса" постоянно рассказывают про страшное лечение в психушке Владимира Буковского, который и не подозревает, что в моей истории был кандидатом в президенты России. Подрывать коммунистическую империю нужно совсем не так! Нет более крутой антисоветчины, чем ежемесячный журнал "Popular Mechanics", который вполне доступен чуть не любому гражданину СССР в библиотечных отделах зарубежной литературы. Кому нужно прятать штатовский прототип журнала "Техника - молодежи"? Но стоит копнуть вопрос глубже, и выясняется: идеи из "Popular Mechanics" опережают советские на добрый десяток лет! Кошмар, а как же "советское - значит, лучшее"?
Так что вместо рассказа о диссидентах Владимир Юрасов с радио "Свобода" должен попросту призвать инженеров в библиотеки, посмотреть своими глазами на уровень разработок. Начать можно с диктофона Timex Magnetic Disk Recorder, который был подробно расписан в марте 1955 года, на странице 164. Просто позор: некий пришелец из будущего, крутой, по местным меркам, специалист по компьютерам, попросту не знал о массовом производстве подобной техники! И что характерно, никто из сотрудников НИИ "Интел" не смог раскрыть ему глаза на факт существования в природе чуть не десятка моделей дисковых магнитофонов. Так что мы потратили немало казенных денег на изобретение знатного велосипеда.
Радует меня в этой истории одно. Никто из инженеров не удивился произошедшему проколу, приняли как должное и привычное. Лишь Федор досадливо крякнул: "Ну, ничего, мы и не такое видали". Скорее, наоборот, у ребят произошел разрыв шаблона, когда вместо разработки "отечественного аналога" я попросту заказал пяток устройств в закупку, благо цена на них оказалась чуть менее полусотни долларов за штуку.
…И вот спустя месяц "Таймексы" легли на стол нашей лаборатории. Симпатичные чемоданчики из обклеенной дерматином фанеры скрывали под собой небольшую прямоугольную коробку черного пластика размером примерно с ноутбук, но раз в пять толще, поверх которой красовался вращающийся диск и "ножка" привычного по проигрывателям грампластинок тонарма. Только вместо иглы была смонтирована магнитная головка. Впрочем, инструкция предусматривала возможность обратного downgrade, в смысле возвращения на место иглы и прослушивания обычных виниловых "сорокапяток".
Изюминка конструкции заключалась в "шаблоне" - небольшом пластиковом кружке со спиральной канавкой, который накладывался поверх магнитного диска. Именно по нему скользил специальный "хвост" тонарма, путь которого по большому радиусу повторяла магнитная головка. Просто, удивительно дешево и достаточно надежно. Но самое забавное было в магнитных дисках - производитель обещал 10 тысяч циклов перезаписи без потери качества. Наверняка вранье, но надо признать - изготовить качественное покрытие на толстую, практически не гнущуюся пленку куда проще, чем на магнитную ленту. С высоты 2010 года я не придавал этому особого значения. Однако напрасно: для пленки добиваются покрытия около 10–15 мкм, то есть раза в три-четыре тоньше человеческого волоса, в то время как на диске слой лака с порошком оксида железа был более 100 мкм! Нужно ли говорить, что это значит для промышленности СССР, которая так и не смогла в моей истории наладить производство кассет сносного качества? А диски можно было легко штамповать чуть не в любом подвале на основе "ржавчины и канцелярского клея".
По приводу ничего не пришлось менять вообще. Ширина "дорожки" на записи была чуть менее миллиметра, точно такая же, как на компакт-кассете Philips. Таким образом, на 17-сантиметровой "пластинке" получалось рабочее поле шириной в четыре сантиметра, или сорок пять дорожек. Более того, разработчики "Таймекса" не изобретали своих стандартов, и скорость диска вполне совпадала с компакт-кассетой. Мы не стали долго думать и быстро написали драфт нового отраслевого стандарта,предусматривающего плотность записи четыре байта на миллиметр с хорошо знакомым мне по сетям Ethernet кодированием Manchester, что в итоге дало чуть более 80 килобайт на диск.
Экспериментальная запись и считывание данных на подопытной БЭСМ-4 "пошли" практически сразу. Сказался опыт обработки и фильтрации сигналов с нарезанных на виниле пластинок. Вот только имеющиеся у нас пять образцов "Таймекса" воспринимали диски друг с друга с большим трудом, причем мешала в основном обычная механика. Там зазор, тут люфт, здесь дисбаланс - в итоге считывающая головка постоянно "цепляла" соседнюю дорожку. Пришлось добавить специальный винт для ручной подстройки головки, а для контроля уровня самым простым способом, "на слух", встроить небольшой динамик. После такой "доработки напильником" американская техника начала справляться с задачей уверенно, хотя порой даже опытному оператору требовалось две-три попытки для компенсации сложных дефектов типа неравномерного шага нарезок в "шаблоне".
Зато попытка сделать свой дисковый магнитофон провалилась с треском. Вроде нанотехнологиями даже не пахнет - обычная токарная и фрезерная работа. Но не потянул заказ ближайший мэповский заводик. Все как настоящее, даже работает, но диск с одного устройства считать на другом совершенно невозможно. А там и вторая проблема накатила. Оказалось, что запас штатовских дисков не бесконечный, а делать бездефектные диски "в подвале" невозможно.
Решать самые главные вопросы русской истории, а именно кто виноват и что делать, собрались во дворе НИИ. Сделать нормальную столовую-кафе для сотрудников в текущем сезоне никак не получалось, а вот соорудить в наиболее живописных местах двора несколько беседок-курилок труда не составило. Удобно в них устраивать мозговой штурм, никто не мешает выставить по бутылочке пива, побитый дорогами солдатский котелок с солеными домашними сухариками, расстелить газетку со здоровенным вяленым лещом, а в самую середку натюрморта, для антуража, водрузить вывернутый кишочками наружу аналог "Таймекса".
На правах председателя я надрезал и оторвал кусок с ребер и, неторопливо счищая чешую, открыл собрание актива:
- Будем добивать этот проект или все же сразу навалимся на аппарат с цилиндрическими дорожками?
- Я мнения не менял, - немедленно отозвался Федор. - Проблема с механикой встанет при управлении головками еще более остро, конструкция усложнится, да еще на одну только отладку сервопривода месяца два угробим.
- Оптимист! Не факт, что вообще получится, - рассматривая этикетку на бутылке "Жигулевского", добавил замначальника научного отдела Иван-второй. - А пиво точно свежее?
- Взять шаг резьбы помельче, и делай управление с точностью хоть до нескольких оборотов! - бросил я. - А лучше ставь шаговые двигатели; если наших дефицит, так хоть импортные.
- И так, и эдак придется изрядно электроники добавлять. - Федор не стал отдирать персональный кусок от леща, а профессионально сдернул чешую с хвоста до половины тушки. Потом, не комплексуя, отщипнул кусочек прямо с середины и продолжил: - Сложно, и цена зашкалит.
Продолжать дискуссию в этом направлении я не стал. Не первый раз обсуждаем концепцию гибких дисков будущего. Общий смысл прост: побаиваются сотрудники создания принципиально нового агрегата, хотят сначала потренироваться на более простой системе. Можно их вытолкнуть пинком из привычного гнезда "зарубежных аналогов", но если не получится - это будет не только технический, но и психологический фейл. И его вероятность высока - нет в моем ноутбуке дисковода, опереться совершенно не на что. Тогда как торопиться особо некуда, к большим ЭВМ дисковый уродец приставить сложно, а что-то похожее на персоналку будущего Старос только обещает.
- Значит, без вариантов? - констатировал я путь "наименьшего зла". - Или передумаете, все же такой нелепый уродец со спиральной дорожкой получается!
- Зато точность только по одному валу надо подгонять. - Иван-первый искренне считал, что подобная проблема не должна волновать наш НИИ. - У американцев же как-то получается делать круглые детали, совпадающие по размерам с дырками?!
С этим не поспоришь, да и найти пряморуких спецов по точмеху в стране не сильно большая проблема, делают в СССР и приличные механические часы, и гироскопы в ракеты. Только вот перспектива серийного производства подобного изделия совсем не радужная.
- А ведь там дело не в механике, вернее, не совсем в механике. - Иван-второй как-то хитро поглядел на Ивана-первого, своего товарища и непосредственного начальника, и продолжил: - Тут на досуге моя Маринка, ну лаборантка, раздобыла специальный порошок магнетита, мы его перемешали с керосином и обработали записанный диск, ну там нанесли, помыли, высушили. И под микроскоп!
- Погоди?! - Иван-первый чуть не поперхнулся пивом. - Так нечестно, ты же с Клавой расписываться хотел!
- Да ну ее! - Мэнээс не мог сдержать торжествующей улыбки. - Дорожки на диске по таким колдобинам идут, ну чисто дорога к моей бабке в сад! Так что тебе надо не оси полировать, а отстраивать режимы магнитных головок, чтоб они все барахло за собой не тащили!
- Чепуха какая, вспомни, мы уже пробовали играть с током намагничивания, и все без толку, - отщипнул очередной кусок леща Федор. - Дворника ведь не поставишь, чтоб чистил полосу после записи!
И тут стукнуло послезнание.
- Так и поставь дворников! - вырвалось у меня. - Только магнитных! Дайте уже кто-нибудь карандаш!
Слегка раздерганная рыбина перекочевала на самый край газетки, и прямо поверх текста и жирных пятен я набросал два крупных квадрата существующих головок, а под ними, слева и справа, прямоугольники дополнительных головок туннельной подчистки, которые на самом деле как-бы "заметали" весь магнитный мусор после записи данных. Ведь не раз слышал про них, когда читал литературу о жестких дисках, но вспомнил только по ассоциации.
После этого самым сложным было удержать ребят за столом. Желание немедленно бежать к рабочим столам, проверять идею практикой, вытеснило из их голов всю повестку дня. Пришлось применить силу, в смысле демонстративно оторвать очередной кусок леща и откинуться на скамейке с бутылкой пива в руке:
- И куда вы? Кто будет разбираться с браком на дисках?
- Да что тут думать! - Иван-первый чуть не подпрыгивал от нетерпения. Вот только не знаю, рабочий у него был зуд или очень хотелось поговорить с той самой лаборанткой, симпатичной черноволосой Маринкой. - Прогонять надо их все перед записью и брак отправлять обратно, на завод-изготовитель.
- Молодец какой! - не удержался я. - Знаешь, сколько полностью годных будет? Нет? - Я обвел взглядом всех присутствующих. - Никто не знает? Ну так учтите, без изъянов получится менее одного процента, и то, по ходу, случайно!
- Да ну! - искренне изумился Федор. - Мы гоняли их кучу раз, все нормально было.
- Штатовские или из опытной партии местного разлива?
Последний вопрос был явно риторическим. Отличие "своего" от "буржуйского" было разительным, и борьба за качество работы смежников давно стала едва ли не самой сложной задачей мэнээсов.
- Может, как-то размечать дефекты? - подал вполне дельную мысль Иван-второй. Звездит он сегодня, не иначе успехи на амурном фронте вправили парню мозги в нужном направлении.
- Форматировать! - поделился я кусочком будущего. - Это правильное слово, а вот как, думайте сами.
- Разбить дорожку на кусочки и места, где тестовая запись не пошла, помечать при втором, нет, уже третьем прогоне, - немедленно продолжил мысль напарника Иван-первый. - Плохо, что доступ к таким трекам будет не произвольный, а строго последовательный.
- Вы что, к этой балалайке собрались целую ЭВМ пристроить? - Федор брезгливо ткнул пальцем в аналог "Таймекса". - И без того электроника до размера тумбочки разрастается.
Меня взяли сомнения. Если система туннельной подчистки сработает, как полагается, то у нас будет некоторый запас по точности. Диски доведем до кондиции, в конце концов, первое время можно их закупать в США, благо цена смешная, на опытную партию много не нужно. Так что вполне реально обойтись без форматирования, ведь на магнитофонах его нет, и ничего, все работает. С другой стороны… Переделанный уродливый дисковый магнитофон все равно неспособен завоевать рынок, а вот прыгнуть чуть вперед, накопить опыт перед переходом на нормальные системы будет очень полезно.
- Пробьем четыре маркерных отверстия, и от них будем отсчитывать блоки данных… Хотя сколько там получается? На самый маленький сектор чуть более тысячи шестисот байт? Хм… - Я на секунду задумался, ведь сам призывал использовать числа из ряда степеней двойки. - Нет! Делаем шесть дырок и сектора по двести пятьдесят шесть байт.
- Одинаковые? Но ведь наружные дорожки намного длиннее! - удивился Иван-второй.
- Потеряем в "хвостах" процентов десять емкости, - отмахнулся я. - Не страшно, все равно большие массивы данных хранить на дискетах никто не будет, а перфокарт туда влезет более полутысячи.
- И управление проще, - проворчал Федор, отставив пустую бутылку. Он явно начал понимать замысел и уже прикидывал, насколько реально его реализовать "в железе". - Но точность позиционирования по дыркам будет никакая.
- В начале каждого сектора придется записывать пяток байт для синхронизации. - Я, не думая, выдал следующую порцию послезнания. - Еще номер сектора и длину блока данных. А в конце нужно размещать контрольную сумму.
- В первый прогон все записать, в смысле отформатировать, - начал Иван-первый.
- Во второй попробовать считать, - продолжил "второй". - И если есть ошибки, занести их в память, чтобы пометить к пропуску на следующий…
- Нет! - резко прервал мечты мэнээсов Федор. - Результат выдать оператору, чтоб он записал их на бумажку и приложил к диску. При записи не забывать указывать, в какие сектора можно писать, а в какие нельзя. И еще, - он задумчиво покопался в останках леща, - надо на всякий случай добавить после номера сектора пустое поле, надо успеть обработать данные и заполнить буфер записи.
Мне осталось только "добить" длинным глотком свою бутылку и дать отмашку:
- Вот теперь можно работать!!!
…Дисковод "Спираль-1" был собран и оттестирован в кратчайшие сроки. Внешне ничем не примечательная коробка и архаичный принцип работы скрывали под собой изрядные новинки электроники. Не зря в СССР последние два года разгоняли фабрики по производству микросхем вместо всякой военно-космической чепухи. Кроме прочего были в серии одночиповые 8- и 16-разрядные сдвиговые регистры, небольшие буфера памяти FIFO для "экономии" прерываний процессора ЭВМ и многое другое, от чего Федор только глаза закатывал к потолку. Очень простая логика работы спиральной записи позволила обойтись без дополнительной шины управления головками, хватило заложенного в ИП8 резерва проводов. Сама же логика записи или считывания была убойно проста. Контрольные регистры "смотрели" в адресное пространство ЭВМ, и дисковод "дергал" процессор прерываниями, когда заканчивались данные в буфере.
Все это позволило добиться минимальных, даже можно сказать, смешных по меркам 60-х годов, габаритов. Наше устройство было меньше "Таймекса", хотя до уровня запредельной компактности лучших дисковых диктофонов типа "Telefunken-600" было еще очень далеко. Подумать только, оказывается, немцы реализовали щелевую загрузку 6-дюймовых дисков уже в 1963 году! Впрочем, у них получилось не только сложно, но и дорого, за 250 долларов, которые стоит этот "Телефункен", по нынешним меркам вполне можно купить подержанного "жука".
Нельзя сказать что "Спираль-1" работала совсем без проблем, оказалось, что даже случайный волосок вполне мог загубить процесс считывания. Пришлось "придумать" специальную прозрачную крышку и на радость пользователям включить в инструкцию пункт о протирке диска безворсовой салфеткой, пропитанной спиртосодержащей жидкостью. Впрочем, при соблюдении минимальных требований пользоваться дисководом можно было вполне уверенно, причем не только записывать весь диск целиком, но и менять данные в отдельном секторе для ускорения процесса. Для этого не возбранялось переставлять головки поближе к нужному месту руками, для чего в тонарм добавили специальный микролифт. Хотя не думаю, что это будет востребовано: тут нет понятия файла, программисты мыслят массивами данных, над которыми можно измываться, которые можно перебрасывать из одной ячейки в другую. Проще кинуть под головку новый диск, чем искать нужный кусок.
Дело стало за опытной серией, которая должна была показать, может ли выжить наша задумка в условиях реальной эксплуатации.