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 Meiningen des VEB Robotron-Elektronik Zella-Mehlis eine Produktionsanlage für Festplatten mit 14 Zoll Scheibendurchmesser aufgebaut. Importe solcher Platten aus westlichen Ländern waren aufgrund des COCOM-Embargos nicht möglich (ebensowenig wie Lizenz-Nachbauten), verwendbare Technik aus anderen 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 Meiningen gefertigt. Durch die vorangegangene Entwicklung eines Wechselplattengerätes, das aber nie in Serie produziert wurde, sowie von Magnettrommelspeichern gab es in Meiningen 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: 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 westlicher 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 (BRD) verbaut.

Für den 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.

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

Im Anschluss an die Entwicklung der 14-Zoll-Festplatten erfolgte Ende der 1980er Jahre in Meiningen der Umstieg auf 5¼-Zoll-PC-Festplatten, die aber keine Eigenentwicklungen mehr waren.


Festplatteneinheit K5501

(Alias K 5501, K-5501)

Diese Festplatteneinheit wurde VEB Robotron-Elektronik Zella-Mehlis im Werk Meiningen 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):

NameMagnetscheibenGesamtkapazität
K5501.01216,8 MByte
K5501.02328 MByte
K5501.03439,2 MByte

Die Platte hatte 200 Datenspuren (Cylinder) sowie 10 Ersatzspuren. Mechanisch kamen auf 1 mm Oberfläche 168 Bit Spurdaten bzw. 8 Spuren. Bei einer Formatierung mit 512 Bytes pro Sektor waren 24 Sektoren pro Kopf und Spur möglich. 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 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 zwei 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, Zugriffszeit 12,5 ms) oder einem zweiten Interface (2 Rechner teilen sich 1 Platte) bestellt werden.

Die K5501 wurde unter der Bezeichnung "CM5411" in das SKR eingegliedert.
Bis heute haben von der K5501 nur 2 Exemplare überlebt. Eins davon befindet sich im Thierbach-Rechner.


Festplatteneinheit K5502 / CM5504

(Alias K 5502, K-5502,CM 5504, CM-5504)

Dieses Gerät war die 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.

Die Speicherkapazität war von der Anzahl der eingebauten Magnetscheiben abhängig (aus Preisgründen konnten auch abgerüstete Varianten gekauft werden):
NameMagnetscheibenGesamtkapazität
K5502.01268 MByte
K5502.023110 MByte
K5502.034160 MByte

Mechanisch kamen auf 1 mm Oberfläche 250 Bit Spurdaten bzw. 20 Spuren. Bei einer Formatierung mit 512 Bytes pro Sektor waren 31 Sektoren pro Kopf und Spur möglich. Die K5502.03 lieferte nach der Formatierung einen nutzbaren Plattenplatz von 124 MByte. Die anderen technischen Daten entsprachen denen der K5501.


Festplatteneinheit K5502


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

K5502 mit SKR-Beschriftung

Geöffnete K5502, Ansicht von oben

Geöffnete und teilzerlegte K5502. Links die braunen Magnetscheiben.

Die K5502 wurde in das SKR mit der Bezeichnung "CM5504" eingegliedert.

Die Produktion der Festplatten erstreckte sich bis 1992 (der Schließung des Herstellerwerks).

Bis heute haben von der K5502 sechs Exemplare überlebt. Drei davon befindet sich im Thierbach-Rechner.


Festplattengerät EC5051

(Alias EC 5051, EC-5051)

Diese in der Sowjetunion hergestellte Laufwerk hatte eine Kapazität von 100 MByte bei einer Transfergeschwindigkeit von 100 KByte/Sekunde.

Das EC5051 gilt heute als ausgestorben.


Festplattengerät EC5060

(Alias EC 5060, EC-5060)

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 jeder Spur ein eigener starrer Kopf zugeordnet war (Festkopfplatte).

Das EC5060 gilt heute als ausgestorben.


Festplattengerät EC5064

(Alias EC 5064, EC-5064)

Diese Festplatteneinheit wurde im Zusammenspiel mit dem Großrechner EC1055 benutzt.
Beim EC5064 wurden die Magnetköpfe nicht bewegt, sondern jeder Datenspur war ein starrer Magnetkopf zugeordnet (Festkopfplatte). Dies hatte den Vorteil einer sehr kurzen Zugriffszeit von nur 5 ms. Die Datenübertragungsgeschwindigkeit lag bei 1500 KByte/Sekunde, die Speicherkapazität betrug 11,2 MByte. Die Festplatteneinheit wurde über das Steuergerät EC5564 an den Großrechner angeschlossen.

Das EC5064 gilt heute als ausgestorben.


Festplatteneinheit daro 1050

Dieses auch als "Scheibenspeicher" bezeichnete Gerät wurde von Robotron Zella-Mehlis entwickelt und sollte in den Kleindatenverarbeitungsanlagen daro 1840 Einsatz finden. Das 1050 war eine 1-Scheiben-Festkopfplatte, hatte also für jede Spur einen eigenen, unbeweglichen Kopf. Die Platten wurden zusammen mit ihrer externen Ansteuerelektronik (KME20-Technik) paarweise in Beistellschränken untergebracht, bis zu sechs Scheibenspeicher konnten an einer KDVA betrieben werden. Die Speicherkapazität pro Platte lag bei 1024 Worten á 64 Bit.


Festplatteneinheit daro 1050

Blick auf die Magnetköpfe der daro 1050

Ansteuerelektronik der daro 1050

Ansteuerelektronik der daro 1050

Es ist unsicher, ob diese Platten jemals in die Serienfertigung kamen, jedenfalls ist bis jetzt kein produktiver Einsatzfall bekannt. Ursache könnte hoher Herstellungspreis, instabile Funktion oder eine politische Entscheidung sein.

Die daro 1050 gilt heute als ausgestorben.


Festplattenprüfgerät K0451

(Alias K 0451, K-0451)

Das als transportabler Koffer ausgeführte K0451 wurde zur hardwarenahmen Diagnose bzw. Fehlersuche an Festplatten K5501 und K5502 benutzt. Hersteller war Robotron-Elektronik Zella-Mehlis, Zielgruppe waren vor allem die Servicetechniker von Robotron. Intern war das K0451 z.T. aus K1600-Platinen aufgebaut.


Bedienfeld des K0451

Die zu prüfende Festplatte wurde an das K0451 gesteckt, ein Computer war zur Prüfung nicht notwendig. Über Buchsen konnten bei Bedarf Messgeräte (Oszillograph, Frequenzzähler) angeschlossen werden. Zur Anzeige der Signale dienten viele Leuchtdioden, zum Starten von Funktionen ein Heer von Tastern. Zylinderadressen und Kopfnummern mussten ebenfalls in binärer Form über eine Tastenreihe eingegeben werden. Wegen der kryptischen Beschriftungen auf dem Gerät war eine zielführende Bedienung anscheinend nur nach Absolvierung eines Lehrgangs möglich.

Im ersten Schritt wurde der Festplatte ihre Adressnummer zugewiesen und deren Quittungssignal angezeigt. Anschließend wurde der Spindelmotor der Platte ferngestartet und das Erreichen der Solldrehzahl angezeigt. Danach standen mehrere Betriebsarten zur Verfügung: Einige Befehle konnten entweder einmalig oder automatisch wiederholt (ggf. bis zum Auftreten eines Fehlers) ausgeführt werden. Eine eventuell an der Festplatte gedrückte Schreibschutztaste wurde vom Gerät respektiert.

Das K0451 wurde später zum K0461 weiterentwickelt. Heute gilt das K0451 als ausgestorben.
Wer besitzt noch ein K0451?


Festplattenprüfgerät K0461

(Alias K 0451, K-0451)

Das K0461, ebenfalls von Robotron-Elektronik Zella-Mehlis gebaut, war der Nachfolger des K0451 und unterschied sich vom Vorgängermodell im wesentlichen durch das zusätzliche Vorhandensein der Prüfmöglichkeit für Festplatten mit Festkopfzusatz. Einige anscheinend überflüssige Leuchtdioden und Tasten hatte man dafür weggelassen.


Geschlossener K0461-Koffer

Bedienteil des K0461. Links das Fach zur Ablage der Kabel.

K0461, Innenleben mit abgenommener Frontblende

Rückseite des herausgenommenen Einsatzes

Blick auf die Platineneinheit des K0461

Vom K0461 hat bis heute vermutlich nur 1 Exemplar überlebt.
Wer besitzt noch ein K0461?




Letzte Änderung dieser Seite: 10.01.2017Herkunft: www.robotrontechnik.de