Festplatteneinheiten

Diese Geräte wurden im Großrechnerumfeld eingesetzt. Sie dienten zur Speicherung größerer Datenmengen und enthielten eine Festplatte samt zugehörigen Controller.
Im Gegensatz zu den Wechselplattengeräten konnten die Datenträger nicht ausgetauscht werden, die Speicherkapazität war also bei den Festplattengeräten auf einen festen Wert begrenzt.

Festplattenserie K550x

Um den Bedarf an Festplatten für die Prozessrechentechnik zu decken, wurde Mitte der 1980er Jahre im Zweigwerk Meinigen des VEB Robotron-Elektronik Zella-Mehlis eine Produktionsanlage für Festplatten mit 14 Zoll Scheibendurchmesser aufgebaut. Importe solcher Platten aus westlichen Ländern waren aufrund des COCOM-Embargos nicht möglich (ebensowenig wie Lizenz-Nachbauten), verwendbare Technik aus östlichen Ländern gab es nicht.

Auch wenn es, wie bei fast allen DDR-Rechentechnikentwickelungen auch hier Anlehnungen an westliche Technik gab, waren die K550x-Laufwerke keine exakten Nachbauten. Sämtliche Teile, also auch Magnetscheiben und Magnetköpfe wurden in Meinigen gefertigt. Durch die vorangegangene Entwicklung eines Wechselplattengerätes, das aber nie in Serie produziert wurde, sowie von Magnettrommelspeichern gab es in Meinigen bereits vor Produktionsbeginn Erfahrungen mit dieser Art von Technik.

Chemisch gab es zwei grundsätzliche Magnetschichtarten: auf Kobaltbasis (silberne Schichtfarbe) und auf Ferritbasis (lackgebundene Eisenoxydpartikel, rotbraune Farbe). In der DDR entschied man sich für die Kobaltbeschichtung, während in der westlichen Welt bevorzugt Eisenoxydschichten benutzt wurden.
Mit Kobalt-Nickel erreicht man etwa einen Hc-Wert (Koerzitivfeldstärke) von max. 250 Oe (Oersted), mit Kobalt-Phosphor sind etwa bis 1000 Oe möglich, beim K5501 und K5502 waren es etwa 500 Oe. Die Import-Platten von BASF für den K5502 hatten nur ungefähr etwas über 200 Oe.

Üblicherweise haben Magnetscheiben auf Kobaltbasis folgenden Schichtaufbau:

Grundscheibe aus feinkörnigem, einschlussfreies Aluminium (diamant-gedreht)
stromlos abgeschiedene, unmagnetische Nickelschicht, anschließend texturiert
gesputterte Chromschicht
gesputterte Kobaltschicht
gesputterte Kohlenstoffschicht (Diamond-Like Carbon), die Schicht ist aber amorph, härter als Graphit aber weicher als Diamant
Gleitmittel, z.B. Fomblin Z (ein Perfluorpolyether)

In der DDR hatte man den Schichtaufbau der Scheiben vereinfacht: Auf dem mit Diamant feinstgedrehten Aluminium wurde nach einer Zinkatbehandlung galvanisch eine Kobalt-Phosphor-Schicht aufgebracht. Darüber eine Schutzschicht und ein Gleitmittel.
Gegenüber den Magnetscheiben aus westliche Produktion fehlten den DDR-Magnetscheiben also die Nickel-Zwischenschicht und auch die Texturierung. Dieses Verfahren funktionierte zwar bei den dicken Beschichtungen der Wechselplattenspeicher, erwies sich aber bei den wegen der höheren Kapazität dünneren Festplattenbeschichtungen als nachteilig: Bei Headcrashs waren die Schäden an den Magnetplatten schlimmer: die Magnetköpfe durchpflügten dann teilweise die relativ weichen Beschichtungen und machen die Magnetscheibe damit schnell unbrauchbar. Da damit die Zuverlässigkeit der DDR-Magnetscheiben schlechter war als die der westlichen Produkte, wurden in den K5502 teilweise Magnetscheiben von BASF in den DDR-Festplatten verbaut.

Für Antrieb der Festplatten wurden ausgesucht ruhig laufende Motoren aus der Waschmaschinenproduktion benutzt, die über einen Flachriemen (hergestellt in der Plaste-Versuchswerkstatt in Zella-Mehlis) den kugelgelagerten Plattenstapel drehten.

Die Gehäusemaße der Platten betrugen 482x770x256 mm bei einem Gewicht von 60 kg.

Meinigen übernahm im Falle eines Gerätedefektes auch die Reparatur der Festplatten (z.B. Austausch der Magnetscheiben).

Im Anschluss an die Entwicklung der großen Festplatten erfolgte Ende der 1980er Jahre in Meiningen die Produktion von 5¼-Zoll-PC-Festplatten.

Festplatteneinheit K5501

Diese Festplatteneinheit wurde VEB Robotron-Elektronik Zella-Mehlis im Werk Meinigen gefertigt und als 19-Zoll-Einschubmodul in K1600-Rechnern sowie in den Betriebsdatenerfassungssystemen K5230 eingesetzt.

Festplatteneinheit K5501 in einem K1600-Rack

Die K5501 enthielt neben der mechanischen Einheit auch das Netzteil sowie einige Logikplatinen, die außer Schreib- und Leseverstärker auch eine Erkennung von Fehlerzuständen enthielten.

Die Magnetscheiben hatten 14 Zoll Durchmesser und befanden sich in einem durchsichtigen Kunststoffgehäuse. Aus Kostengründen gab es Versionen der Festplatte mit weniger Magnetscheiben. Der Bauraum der Scheiben wurde in diesem Fall durch Aluminium-Dummies ersetzt. Damit ergaben sich folgende Speicherkapazitäten (unformatiert):

Name	Magnetscheiben	Gesamtkapazität
K5501.01	2	16,8 MByte
K5501.02	3	28 MByte
K5501.03	4	39,2 MByte

Die Platte hatte 200 Datenspuren (Cylinder) sowie 10 Ersatzspuren. Mechanisch kamen auf 1 mm Datenspur 168 Bit Daten, auf 1 mm passten 8 Spuren. Die Datentransferrate betrug 4,48 MBit/s, die mittlere Positionierungszeit der Köpfe wurde mit 40 ms angegeben, ein im Vergleich zur Größe der Mechanik recht guter Wert. Für die Positionierung zur Nachbarspur brauchte der Kopf jeweils nur 10 ms.

Die Kopfwippe wurde über einen Linearmotor (Servo) bewegt, dessen Steuerung erfolgte durch magnetische Informationen, die auf der Unterseite der untersten Datenplatte angebracht waren. Um eine höhere Geschwindigkeit zu erreichen und die Bewegung der Köpfe gering zu halten, hatte die K5501 zwei Magnetköpfe pro Plattenfläche. Befand sich also der eine Kopf ganz außen, lag der andere Kopf ungefähr in der Plattenmitte.
Bei Stromausfall bewirkte eine Elektronik ein automatisches Parken der Köpfe.

Angetrieben wurden die Magnetscheiben mit 2400 u/min über einen dicken Treibriemen durch einen 2-Phasen-Motor, der seiner Größe nach in einer kleinen Drehmaschine hätte Anwendung finden könnte.
Um die Magnetscheiben staubfrei zu halten, hatte die K5501 ein per Riementrieb mit dem Festplattenmotor verbundenes Gebläse, das über einen Luftfilter im im Gerät befindliche Umluft permanent reinigte, ein weiterer Luftfilter diente zum Druckausgleich mit der Umwelt.
Bedingt durch die schwere Mechanik dauerte das Anfahren der K5501 fast 1 Minute.

Die Verbindung der Platte erfolgte entsprechend dem SMD-Standard über 2 Kabel: ein rundes Datenkabel und ein Flachband-Steuerkabel. Beide führten direkt auf Controllerplatinen in der K1630-Prozessoreinheit. Das Steuerkabel, das von Festplatte zu Festplatte durchgeschleift wurde, war an der letzten Festplatte mit einem Abschlusswiderstand zu terminieren.

Die Beschichtung der Magnetscheiben bestand entweder aus Eisenoxyd (braune Färbung) oder aus Kobalt (silberne Färbung).

Optional konnte die K5501 mit einem Festkopfzusatz (Maximal 40 Spuren, Kapazität 560 KByte, Zugriffszeit12,5 ms) oder einem zweiten Interface (2 Rechner teilen sich 1 Platte) bestellt werden.

Die K5501 wurde unter der Bezeichnung CM5411 in das SKR eingegliedert.
Heute sind von der K5501 noch 2 Exemplare bekannt. Eins davon befindet sich im Thierbach-Rechner.

Festplatteneinheit K5502

Dieses Gerät war eine Weiterentwicklung der K5501 und sah dieser auch äußerlich zum Verwechseln ähnlich. Lediglich zwei zusätzliche LEDs bei der binären Anzeige der aktuellen Spur an der Frontseite wiesen auf die gegenüber der K5501 vierfache Kapazität hin.

Name	Magnetscheiben	Gesamtkapazität
K5502.01	2	68 MByte
K5502.02	3	110 MByte
K5502.03	4	160 MByte

Letzterer Wert führte nach der Formatierung zu einer nutzbaren Größe von 124 MByte. Die anderen technischen Daten entsprachen denen der K5501.

Festplatteneinheit K5502

Ausgebautes K5502-Plattenlaufwerk.
Links zum Größenvergleich eine 3,5-Zoll-Festplatte

Die Produktion der K5502 erstreckte sich bis 1992.
Heute sind von der K5502 noch 6 Exemplare bekannt. Eins davon befindet sich im Thierbach-Rechner.

Festplatteneinheit CM5504

Bei diesem Gerät scheint es sich um eine Weiterentwicklung der K5502 zu handeln.

Mit den namensähnlichen PC-Festplatten K5504.20, K5504.50 und K5504.80 hatte die CM5504 allerdings nichts zu tun.

Festplatteneinheit CM5504

geöffnete CM5504, Ansicht von oben

geöffnete und teilzerlegte CM5504

Heute sind von der CM5504 noch 2 Exemplare bekannt. Sie befinden sich im Thierbach-Rechner.

Festplattengerät EC5060

Dieses in Ungarn hergestellte Gerät hatte eine Speicherkapazität von 500-800 KByte.
Die Aufzeichnung erfolgte auf 128 Spuren auf 2 Ebenen, wobei die Magnetköpfe (256 Stück) nicht bewegt wurden, sondern für jede Spur ein eigener fester Kopf zugeordnet ist.

Das EC5060 gilt heute als ausgestorben.

Festplattengerät EC5064

Diese Festplatteneinheit wurde im Zusammenspiel mit dem Großrechner EC1055 benutzt.
Beim EC5064 wurden die Magnetköpfe nicht bewegt, sondern jeder Datenspur war ein fester Magnetkopf zugeordnet. Dies hatte den Vorteil einer sehr kurzen Zugriffszeit von nur 5 ms. Die Datenübertragungsgeschwindigkeit lag bei 5 MByte/Sekunde.

Das EC5064 gilt heute als ausgestorben.

Letzte Änderung dieser Seite: 11.06.2009

Herkunft: www.robotrontechnik.de