UNIVAC High Speed Printer

UNIVAC High Speed Printer — это электромеханическое печатающее устройство, разработанное компанией Remington Rand (впоследствии Sperry Rand) для первых коммерческих компьютеров серии UNIVAC I. Представленный в 1953 году, принтер стал одним из первых в мире высокоскоростных устройств вывода данных для электронных вычислительных машин, способным печатать до 600 строк в минуту, что радикально превосходило возможности существовавших на тот момент пишущих машинок и телеграфных аппаратов.

История создания

Предпосылки

К началу 1950-х годов компьютер UNIVAC I, разработанный под руководством Джона Преспера Эккерта и Джона Уильяма Мокли, уже использовался для обработки данных переписи населения США и других задач. Однако основным устройством вывода оставался перфоратор карт или медленные телетайпы, печатавшие со скоростью около 10–15 знаков в секунду. Для коммерческого применения, особенно в бухгалтерии и статистике, требовалась возможность оперативного получения бумажных отчётов.

Разработка

Инженеры Remington Rand, столкнувшись с необходимостью ускорить вывод, решили использовать принцип ударной печати с вращающимся барабаном. В отличие от последовательных принтеров, печатавших по одному символу, UNIVAC High Speed Printer применял параллельную печать целой строки за один оборот барабана. Разработка велась в 1952–1953 годах, и первая модель была установлена на UNIVAC I в 1953 году.

Запуск в производство

Принтер поставлялся как дополнительное периферийное оборудование к UNIVAC I. Его стоимость составляла около 50 000 долларов США (в ценах 1953 года), что делало его дорогим, но необходимым аксессуаром для крупных организаций. Всего было выпущено несколько десятков экземпляров, так как общее количество установленных UNIVAC I не превышало 46 машин.

Устройство и принцип работы

Механическая часть

Основой принтера служил вращающийся металлический барабан диаметром около 15 см, на поверхности которого были выгравированы выпуклые символы. Барабан состоял из 120 колонок (позиций для печати), каждая из которых содержала полный набор символов: цифры от 0 до 9, буквы латинского алфавита (A–Z) и несколько специальных знаков (пунктуация, пробел). Символы располагались по окружности барабана в 48 рядов.

Электрическая схема

Принтер управлялся электронными схемами на вакуумных лампах, которые получали данные от компьютера UNIVAC I через интерфейс ввода-вывода. Для каждой колонки барабана имелся отдельный электромагнитный молоточек. Когда барабан вращался с постоянной скоростью, компьютер определял момент, когда нужный символ проходил под соответствующим молоточком, и подавал импульс тока. Молоточек ударял по бумаге через красящую ленту, прижимая её к барабану.

Процесс печати

1. Бумажный рулон шириной 120 позиций (обычно 12 дюймов) подавался через тракт.
2. Барабан вращался со скоростью 600 оборотов в минуту (10 оборотов в секунду).
3. За один оборот барабана печаталась одна строка: все 120 молоточков срабатывали синхронно в нужные моменты.
4. После завершения строки бумага продвигалась на один шаг (обычно 1/6 дюйма).
5. Скорость печати составляла 600 строк в минуту, что эквивалентно 10 строкам в секунду.

Конструкция

Принтер был выполнен в виде массивного металлического шкафа высотой около 1,5 метра и весом около 450 кг. Внутри располагались:

• Барабан с символами.
• 120 электромагнитных молоточков с пружинным возвратом.
• Механизм подачи бумаги с роликами и зубчатыми колёсами.
• Блок питания и усилители сигналов.
• Панель управления с кнопками и индикаторами.

Характеристики

Применение

Коммерческие задачи

UNIVAC High Speed Printer использовался для печати:

• Отчётов по переписи населения (Бюро переписи США).
• Платёжных ведомостей и бухгалтерских документов.
• Статистических таблиц для страховых компаний и банков.
• Результатов научных расчётов.

Эксплуатация

Принтер работал в составе вычислительных центров, где UNIVAC I выполнял пакетную обработку данных. Операторы загружали рулон бумаги, устанавливали красящую ленту и запускали печать. Из-за высокой скорости и механического износа требовалась регулярная замена молоточков и лент.

Ограничения

• Принтер мог печатать только прописные буквы (строчные отсутствовали).
• Качество печати было низким по современным меркам: символы имели заметные дефекты из-за износа барабана.
• Шум при работе достигал 80–90 дБ, что требовало размещения в отдельном помещении.

Влияние на развитие вычислительной техники

UNIVAC High Speed Printer стал прототипом для всех последующих строчных принтеров. Его конструкция — вращающийся барабан с набором символов и массив молоточков — использовалась в моделях IBM 1403 (1959) и более поздних устройствах. Принцип параллельной печати строки за один оборот барабана оставался доминирующим в коммерческой печати до появления матричных принтеров в 1970-х годах.

Интересные факты

• Принтер был настолько громоздким, что для его установки требовалось усиление пола в помещениях.
• В 1954 году принтер использовался для печати результатов первых компьютерных прогнозов погоды.
• Из-за высокой скорости бумага иногда рвалась, что приводило к остановке печати и необходимости ручного восстановления.
• Красящая лента имела ширину 12 дюймов и изготавливалась из хлопчатобумажной ткани, пропитанной чернилами.

Критика и недостатки

Современники отмечали, что принтер был ненадёжным: часто застревала бумага, ломались молоточки, а барабан требовал периодической замены из-за износа символов. Кроме того, устройство потребляло много электроэнергии и выделяло значительное количество тепла. Однако для своего времени это был прорыв, позволивший автоматизировать документооборот в крупных организациях.

Источники

• Eckert, J. P., & Mauchly, J. W. (1953). The UNIVAC System. Proceedings of the IRE, 41(10), 1290–1295.
• Stern, N. (1981). From ENIAC to UNIVAC: An Appraisal of the Eckert-Mauchly Computers. Digital Press.
• Remington Rand. (1953). UNIVAC High Speed Printer: Technical Manual. New York.
• Ceruzzi, P. E. (2003). A History of Modern Computing. MIT Press.