Computer K1840

(Alias K 1840, K-1840, KRS1840, CM 1710, CM-1710, SM1710, SM 1710, SM-1710)

(nicht zu verwechseln mit der Kleindatenverarbeitungsanlage daro 1840!)
Dieser Rechner bildete den Einstieg der DDR in die 32-Bit-Rechentechnik und wurde ab 1985 entwickelt, auf der Leipziger Frühjahrsmesse 1988 vorgestellt und bereits ab Juni 1988 an Kunden ausgeliefert. Der Rechner wurde in kleinen Stückzahlen von Robotron-Elektronik Dresden gebaut.


Computer K1840, auf einem Werbeblatt
Computer K1840

Computer K1840
Arbeit am K1840

Ursprüngliche Zielstellung war die Nutzung als CAD/CAM-Maschine für den Einsatz in der Mikroelektronik (Schaltkreisentwurf) bzw. Automatisierungstechnik. Seine Einsatzgebiete waren vielfältig: Der Rechner wurde in der DDR als Höchstleistung der eigenen Computerentwicklung angepriesen, in Wirklichkeit handelte es sich beim K1840 um einen fast identischen Nachbau des amerikanischen Rechners Digital VAX 11/780. VAX-Rechner standen auf der Embargoliste und durften offiziell nicht in die DDR exportiert werden. Ob es der DDR gelang, an Entwicklungsunterlagen der VAX heranzukommen oder ob die Entwicklungsunterlagen aus illegal beschafften VAX-Rechnern rückentwickelt wurden, ließ sich bislang nicht klären. Normalerweise wurden Leiterplatten in der DDR im metrischen Raster gefertigt, da die ICs auch metrisch gefertigt wurden. Extra für den K1840 wurde eine Leiterplattenfertigung mit zölligem Raster aufgebaut. Auf den Steckeinheiten versuchte Robotron, möglichst viele Bauteile aus inländischer Produktion bzw. aus den Ostblockländern zu verbauen zu verbauen, um nur möglichst wenige aus den westlichen Ländern beschaffen zu müssen. Der K1840 war als Interimslösung gedacht, bis eigene Entwicklungen dieser Rechnerklasse fertig wären, was aber letztendlich nicht mehr passierte.

Mit seiner Rechenleistung von 1,1 Millionen Operationen pro Sekunde war der K1840 (hinter dem EC1057) der zweitschnellste Rechner aus DDR-Produktion.

Die K1840-Anlage hatte ein Gesamtgewicht von ungefähr 1,2 t und eine elektrische Leistung von ca. 8 kW, bei Anschluss an das 380V-Drehstromnetz. Der Preis einer Anlage lag bei mehreren Millionen Mark.


Hardware

Das Rechnersystem bestand aus mehreren Schränken:


Erster Schrank: K0681, SCH1

In diesem doppeltbreiten Schrank (Maße 1200x850x1600 mm bei einem Gewicht von 470 kg) befand sich der Prozessor mit dem Arbeitsspeicher und den Bus-Controllern (es gab MBA-Controller für Plattensysteme mit hohem Datendurchsatz und SBA-Controller zur Abbildung des langsameren SKR-Interfaces, an das z.B. Magnetbandcontroller angeschlossen werden konnten).


Offener K1840-Prozessorschrank

Eine der Prozessorkarten
Drahtfitz auf der Prozessorrückseite

Die Rechnerplatinen steckten vertikal in einem Modulträger im oberen Teil des Schrankes. Der eigentliche "Rechnerkern" CPU K2810 bestand aus 20 Platinen. Der Prozessor des Rechners war nicht, wie bei einem Mikrorechner, auf 1 Chip untergebracht, sondern war auf vier Platinen mit einer Vielzahl von Chips aufgeteilt. Um die Geschwindigkeit des Prozessors zu steigern, wurden Cache-Mechanismen eingesetzt. Die Busgeschwindigkeit von 13 MByte/s sorgte dabei für einen schnellen Datenaustausch innerhalb des Rechners.

Bestückung des Hauptprozessors (von links nach rechts):

K-Name KürzelBedeutung des Kürzels
K2812 FPU mathematischer Co-Prozessor
K2810 CPU Prozessor
K2815 SBA SKR-BUS-Adapter
K3581.10MEM Hauptspeicher 8MB
K3581.11MEMEHauptspeicher-Erweiterung 8MB
K2816 MBA MS-BUS-Adapter

Der Hauptspeicher wurde aus dRAM-Schaltkreisen U2164 bzw. kompatiblen gebildet und variierte in der Größe von 8 - 16 MByte (Grundmodul MEM K3581.10 und gleichgroße Speichererweiterung MEME K3581.11).

Unten im Schrank befand sich eine Zeile Netzteile, Lüfterbaugruppen, links die Stromversorgungsüberwachung und rechts der sogenannte "Konsolsubsystem-Rechner KSS K2811" auf Basis eines K1620-Rechners. Dieser KSS besaß zwei K5601-Diskettenlaufwerke zum Laden des Mikroprogramms und für Testroutinen. Die Hauptbedienkonsole der Anlage bildete ein Terminal K8911, welches an den KSS angeschlossen wurde.


Konsolerechner
Zwei der gewaltigen Lüfter für die Kühlung des Prozessors.

Der Einschub konnte darüber hinaus noch erweitert werden mit:

K-Name KürzelBedeutung des Kürzels
K0285USMUhrenspeichermodul
K0286SSMAkku-Speicherstützmodul (Überbrückungszeit 10 Minuten)



2. Schrank: K0682, SCH2.1

In Schrank-2 wurden die von Schrank-1 kommenden SKR-Busse auf 1-2 Modulträger SBE K0685 mit je 22 Steckplätzen geführt. Hierin stecken die SKR-Peripherie-Controllerkartensätze. Weiterhin besaß der Schrank bis zu 40 Anschlussfelder an der Schrankrückseite (Peripheriegeräte, Terminals, DFÜ, etc.)


Zweiter Schrank

Liste einiger bekannter Peripherie-Controller und Geräte:

K-Name KürzelBedeutung des Kürzels
K8081AMF18Multifunktions-Kommunikations-Controller - Anschluss von Terminals, Modems, Druckern etc.
8x serielle Schnittstelle (wahlweise IFSS oder V.24)
1x serieller Synchronkanal V.24 (max. 19200 Bd)
1x paralleler E/A-Kanal IFSP-A oder alternativ AMF18-Parallelinterface/ZP18-Druckerinterface
K8681RONASLokalnetzkontroller - ROLANET2 über K8602 (Ethernet-kompatibel 10MBit/s)
K5502FPS160MB SMD Festplattenspeicher, angeschlossen über PM-Adaptereinschub K5080
K5080PMASKR->SMD-Adapter. Pro K5080 waren zwei PM-Adapter installiert. Pro PM-Adapter konnte 1 SMD-Gerät angeschlossen werden.
K5080.10 1-Rechner-Anschluss
K5080.20 2-Rechner-Anschluss
CM5416WPS200MB Wechselplattenspeicher, Anschluss über MS-Bus. Der Adapter zum Anschluss an den MS-Bus war integrierter Bestandteil des CM5416.
CM5404WPS100MB, sonst wie CM5416.
CM5306MBGMagnetbandgerät, angeschlossen an den SKR-Bus über Controller-Einschub CM5006C ISOT.

Von Haus aus verfügte der Rechner über Anschlussmöglichkeiten von 16 Terminals wahlweise über IFSS- oder V.24-Schnittstellen. Ein Ausbau auf weitere Leitungen war möglich.


3. - 5. Schrank: Geräteschrank "SCH2.2"

Ab Schrank-3 existieren drei unterschiedliche Bauformen als Geräteschrank zur Aufnahme peripherer Einbaugeräte und derer Subsysteme. In der Grundkonfiguration sah diese wie folgt aus:

Zwei K1840-Geräteschränke

Die Maße der Erweiterungsschränke betrugen 700x850x1600 mm bei einem Gewicht von 250-350 kg.


Netzwerkfähigkeit

Für den K1840 gab es eine Netzwerkkarte zur Nutzung von ROLANET1 sowie die entsprechende Netzwerksoftware. Außerdem wurden für die Datenübertragung die GDN K8172 sowie das Modem VM2400 genutzt.


Zubehör

Als grafische Terminals (bis zu vier Stück pro Rechner anschließbar) wurden das K8918 und das K8919, für reine Textarbeit auch das K8911.80 (bis zu 16 Stück pro Rechner anschließbar) eingesetzt. Für die grafische Ausgabe auf Papier konnte der Plotter K6411 benutzt werden, der in Verbindung mit einem CAD-Programm (z.B. GBS1800) präzise Ausdrucke bis zur Größe DIN A2 ermöglichte.


K1840-CAD-Anlage.
Rechts ein K8918-Terminal mit Grafiktablett.

Als Massenspeicher konnten an einen der PM-Adapter bis zu vier Wechselplattenspeicher CM5416 (Kapazität 200 MB je Plattenstapel) oder auch westliche Wechselplattenlaufwerke angeschlossen werden.


Software

Für den K1840 gab es zwei Betriebssysteme: Der K1840 war rückwärtskompatibel zu den K1600-Rechnern, konnte also auch deren Programme ausführen. Er war softwareseitig kompatibel mit den VAX-Rechnern der Firma "Digital", konnte also auch mit westlicher Software arbeiten.

Der K1840 wurde ausschließlich im Multiprozess-Betrieb und Multiuser-Betrieb eingesetzt. Jedem Prozess wurde dazu ein festgelegter Speicherraum zugewiesen. Der 32-Bit-Prozessor ermöglichte es, einen Adressraum von 232 Bytes (also 4 GByte) zu adressieren. Da eine derartige Speicherkapazität in den 1980er Jahren nicht vollständig mit physischem Speicher untersetzt werden konnte, bezeichnete man ihn als virtuellen Speicher bzw. virtuellen Adressraum. Der gesamte virtuelle Adressraum wurde in zwei Hälften geteilt: 2 GByte für das Betriebssystem und 2 GByte für die Prozesse (Anwendungsprogramme, ...). Die Speicherverwaltungseinheit übernahm die Transformation von virtuellen Adressen in physische Adressen und sorgte dafür, dass den virtuellen Prozessadressen für die Prozessabarbeitung physische Speicheradressen zugeordnet wurden. Zu diesem Zweck wurde der virtuelle und physische Speicher in Seiten eingeteilt, die jeweils 512 Byte fortlaufenden Speicher darstellten. Jeder virtuellen Speicherseite wurde eine physische Speicherseite zugeordnet. Da der physische Hauptspeicher beim K1840 max. 16 MByte groß war, wurden Seiten bei größerem Speicherbedarf nach einem speziellen Algorithmus auf einen externen Speicher (Plattenspeicher) ausgelagert (swappen) und freigewordener physischer Speicher mit für die Abarbeitung benötigten anderen virtuellen Seiten belegt.


Ähnliche Rechner

Parallel zum K1840 gab es einen weiteren 32-Bit-Computer namens K1820, der softwareseitig mit dem K1840 kompatibel war, allerdings andere Hardware benutzte und wesentlich kleiner war.
Noch zwei weitere Rechnersysteme, K1845 und K1850, wurden entwickelt, jedoch kamen diese Rechner kaum über das Entwurfsstadium heraus.


Verbreitung

Der K1840 wurde unter der Bezeichnung CM1710 in das SKR eingegliedert.

In der DDR noch heißbegehrt, verlor der K1840 mit der Verfügbarkeit kleinerer westlicher Rechner 1990 schlagartig an Bedeutung. Manche Anlagen wurden 1990 noch an den Kunden ausgeliefert und dort unausgepackt im Sperrmüll versenkt. Von den den ca. 220 hergestellten K1840 sind heute nur noch vier Exemplare bekannt, leider alle nicht mehr in funktionsfähigem Zustand. Eins befindet sich in den Technischen Sammlungen Dresden, eins im Zuse-Museum im Hoyerswerda, eins im Rechenwerk Halle und eins in einem Computermuseum in den USA.

Für den Rechner im Rechenwerk Halle suchen wir noch einen Konsolesteuerrechner und einen SKR-Bus-Controller.
Wer hat noch solche Ersatzteile?

Letzte Änderung dieser Seite: 10.05.2023Herkunft: www.robotrontechnik.de