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플러그판

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1. 개요

플러그판은 초기 유닛 레코드 장비의 유연성을 향상시키기 위해 개발된 탈착식 제어판으로, 다양한 기능을 수행하는 허브 그룹을 통해 기계의 재구성을 가능하게 했다. 플러그판은 에니그마 머신과 초기 컴퓨터, 특히 ENIAC과 IBM의 일부 모델에서 프로그래밍 방식으로 사용되었다. 이러한 플러그판은 ROM의 역할을 하며 현장에서 수동으로 재프로그래밍이 가능했다.

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플러그판
개요
용도유닛 레코드 머신
암호 기계
초기 컴퓨터의 제어판
작동 방식전기 패치 코드를 사용한 제어판

2. 유닛 레코드 장비

초기 유닛 레코드 장비는 특정 용도로 하드 와이어링되었으나, 전화 교환대에서 영감을 얻은 오토 섀플러(Otto Schäffler)가 플러그판을 발명하면서 탈착식 제어판이 도입되어 유연성이 크게 향상되었다.[3][4] 제어판은 다양한 응용 프로그램에 맞게 기계를 재구성할 수 있도록 하여 효율성과 생산성 향상에 기여했다.

섬네일


IBM의 탈착식 제어판은 크기가 6 1/4" x 10 3/4"(IBM 077, IBM 550, IBM 514와 같은 기계의 경우)에서 가로세로 1~2피트(300~600 mm) 정도였으며, 허브의 직사각형 배열을 통해 전기적 연결을 설정했다.[5] 단일 도체 패치 코드 양쪽 끝에 있는 플러그를 허브에 삽입하여 제어판이 기계에 놓일 때 기계의 두 접점 사이에 연결을 만들어 방출 허브를 수용 또는 입력 허브에 연결했다. 예를 들어, 카드 복제기 응용 프로그램에서 카드 열 읽기(방출) 허브가 펀치 자석 입력 허브에 연결될 수 있었다.

탭 장치 제어판 배선은 기계의 구성 요소와 타이밍 제약 조건에 대한 지식을 필요로 했다. 유닛 레코드 기계의 다양한 구성 요소의 전기적 연결은 패널에 표시되었고, 패널 간의 연결은 배선에 의해 결정되었으며, 실제 연결은 패널을 기계에 삽입하고 제자리에 고정할 때 이루어졌다.

대부분의 유닛 레코드 기계 구성 요소는 회전 샤프트에 동기화되었다. 한 번의 회전은 단일 기계 사이클을 나타냈으며, 이 동안 펀치 카드는 한 스테이션에서 다음 스테이션으로 이동하고, 한 줄이 인쇄될 수 있으며, 총계가 인쇄될 수 있었다. 사이클은 펀치 카드의 행이 읽기 또는 펀치 스테이션 아래에 나타나는 시간에 따라 지점으로 나뉘었다.

IBM 407을 포함하여 정렬기, 해석기와 같은 제어판이 있는 대부분의 기계에 대해 IBM 매뉴얼은 제어판을 "지시"하거나 "자동 작동이 ...에 의해 얻어졌다"고 설명한다.[6] IBM 602 및 IBM 604와 같은 계산기의 제어판은 일련의 작업을 지정했으며 프로그램으로 설명되었다.

유닛 레코드 기계 구성 요소의 기능과 정교함은 20세기 전반에 걸쳐 진화했으며 종종 특정 기계 유형의 요구 사항에 특화되었다.[7]

유닛 레코드 장비의 제어판에는 다양한 기능을 수행하는 허브 그룹이 있었다.[7] 이러한 허브 그룹은 기계의 구성 요소와 타이밍 제약 조건에 대한 지식을 바탕으로 배선되었다.[6] 주요 허브 그룹은 다음과 같다:

  • '''읽기 브러시:''' 각 카드 열마다 하나씩 80개의 출구 허브가 있었다. 집계 기계는 각각 자체 80개 허브 세트를 가진 두 개 또는 세 개의 읽기 스테이션을 가질 수 있었다. 복제 펀치는 확인을 위해 펀치 스테이션 다음에 추가 읽기 스테이션을 가질 수 있었다.[7]
  • '''펀치 자석:''' 카드를 펀칭할 수 있는 기계에는 각 카드 열에 대한 허브 입구가 있었다. 이러한 입구 중 하나에 대한 임펄스는 해당 열 위치에 구멍을 펀칭하는 것을 시작하는 전자기석을 트리거했다.[7]
  • '''인쇄 항목:''' 각 인쇄 위치에 대해 하나의 허브가 있었다. 이러한 항목에 대한 임펄스는 인쇄 바 또는 휠의 움직임을 제어하여 올바른 유형 요소를 인쇄 해머 아래에 배치했다. 407은 각 인쇄 휠에서 출구를 가지고 있어 덧셈 또는 뺄셈을 위해 카운터에 공급할 수 있었으며, 이를 통해 총계가 항상 인쇄된 내용과 일치했다.[7]
  • '''카운터 항목:''' IBM 집계 기계(예: 402 또는 407 시리즈)는 다양한 크기로 여러 개의 카운터를 사용할 수 있었다. 각 카운터에는 덧셈(플러스) 또는 뺄셈(마이너스)을 지정하는 두 개의 ''카운터 제어'' 항목이 있었다. 뺄셈은 9의 보수 산술을 사용했다.[7]
  • '''카운터 총계 출구:''' 카운터의 ''총계 항목'' 허브는 해당 카운터가 인쇄 위치에 배선될 수 있는 총계 펄스를 방출하도록 했다. 특수 회로는 음수 값을 올바르게 인쇄하고, 음수일 때 숫자 옆에 적절한 기호(''"cr"'' 또는 "-")를 인쇄할 수 있도록 특수 출구가 제공되었다.[7]
  • '''비교:''' 간단한 비교 회로에는 두 개의 항목과 두 항목의 펄스가 다른 시간에 도착할 때마다 펄스를 방출하는 하나의 출구가 있었다. 집계 기계는 연속적인 카드에서 계정 번호를 비교하고 새 계정 번호가 나타나면 총계를 인쇄할 수 있었다. 비교 기능의 경우 IBM은 현재 XOR 게이트라고 불리는 것을 반대 전자기석을 사용하여 구현했다.[7]
  • '''분배기:''' 출력 펄스를 입력 간의 백 회로를 생성하지 않고 둘 이상의 입력에 배선할 수 있었다.[7]
  • '''이미터:''' 카드 사이클의 각 지정된 시간에 자동으로 펄스를 생성하는 12개의 출구 허브 세트였다. 이미터는 날짜와 같은 숫자 상수 값을 모든 카드에 넣는 데 사용될 수 있었다. 407과 같은 후기 기계에는 완전한 영숫자 이미터 세트도 있었다.[7]
  • '''선택기:''' 릴레이 자석이 활성화되었는지 여부에 따라 ''공통'' 항목에서 두 개의 출력 중 하나로 펄스를 전달했다. ''파일럿 선택기''는 다음 기계 사이클에 선택기 자석이 픽업되도록 하는 D 항목 허브와 11 또는 12 펄스에 의해서만 트리거되는 X 항목 허브가 있었다. ''코-셀렉터''에는 즉시 입력만 있었지만 5세트의 접점이 있었으며 일반적으로 파일럿 선택기의 ''커플링 출구''에 의해 트리거되었다.[7]
  • '''숫자 선택기:''' 이미터와 유사하며 각 사이클 지점마다 하나의 출구 허브가 있었지만, 사이클이 진행됨에 따라 연속적인 출구 허브로 전환되는 항목 허브도 있었다. 숫자 선택기는 항목 허브를 사이클 펄스의 상수 소스에 배선하여 숫자 이미터로 변환할 수 있었다.[7]
  • '''열 분할:''' 11 및 12-타임에만 활성화되는 릴레이로, 숫자 펄스를 존 펄스에서 분리할 수 있었다.[7]
  • '''저장:''' 407 및 602와 같은 후기 기계는 이미터와 약간 유사한 기계적 장치를 통해 여러 값을 나중에 사용할 수 있도록 저장할 수 있었다.[7]

2. 1. 제어판

초기 유닛 레코드 장비는 특정 용도로 하드 와이어링되었으나, 전화 교환대에서 영감을 얻은 오토 섀플러(Otto Schäffler)가 플러그판을 발명하면서 탈착식 제어판이 도입되어 유연성이 크게 향상되었다.[3][4] 제어판은 다양한 응용 프로그램에 맞게 기계를 재구성할 수 있도록 하여 효율성과 생산성 향상에 기여했다.

IBM의 탈착식 제어판은 크기가 6 1/4" x 10 3/4"(IBM 077, IBM 550, IBM 514와 같은 기계의 경우)에서 가로세로 1~2피트(300~600 mm) 정도였으며, 허브의 직사각형 배열을 통해 전기적 연결을 설정했다.[5] 단일 도체 패치 코드 양쪽 끝에 있는 플러그를 허브에 삽입하여 제어판이 기계에 놓일 때 기계의 두 접점 사이에 연결을 만들어 방출 허브를 수용 또는 입력 허브에 연결했다. 예를 들어, 카드 복제기 응용 프로그램에서 카드 열 읽기(방출) 허브가 펀치 자석 입력 허브에 연결될 수 있었다.

탭 장치 제어판 배선은 기계의 구성 요소와 타이밍 제약 조건에 대한 지식을 필요로 했다. 유닛 레코드 기계의 다양한 구성 요소의 전기적 연결은 패널에 표시되었고, 패널 간의 연결은 배선에 의해 결정되었으며, 실제 연결은 패널을 기계에 삽입하고 제자리에 고정할 때 이루어졌다.

대부분의 유닛 레코드 기계 구성 요소는 회전 샤프트에 동기화되었다. 한 번의 회전은 단일 기계 사이클을 나타냈으며, 이 동안 펀치 카드는 한 스테이션에서 다음 스테이션으로 이동하고, 한 줄이 인쇄될 수 있으며, 총계가 인쇄될 수 있었다. 사이클은 펀치 카드의 행이 읽기 또는 펀치 스테이션 아래에 나타나는 시간에 따라 지점으로 나뉘었다.

IBM 407을 포함하여 정렬기, 해석기와 같은 제어판이 있는 대부분의 기계에 대해 IBM 매뉴얼은 제어판을 "지시"하거나 "자동 작동이 ...에 의해 얻어졌다"고 설명한다.[6] IBM 602 및 IBM 604와 같은 계산기의 제어판은 일련의 작업을 지정했으며 프로그램으로 설명되었다.

유닛 레코드 기계 구성 요소의 기능과 정교함은 20세기 전반에 걸쳐 진화했으며 종종 특정 기계 유형의 요구 사항에 특화되었다.[7]

2. 2. 주요 허브 그룹

유닛 레코드 장비의 제어판에는 다양한 기능을 수행하는 허브 그룹이 있었다.[7] 이러한 허브 그룹은 기계의 구성 요소와 타이밍 제약 조건에 대한 지식을 바탕으로 배선되었다.[6] 주요 허브 그룹은 다음과 같다:

  • '''읽기 브러시:''' 각 카드 열마다 하나씩 80개의 출구 허브가 있었다. 집계 기계는 각각 자체 80개 허브 세트를 가진 두 개 또는 세 개의 읽기 스테이션을 가질 수 있었다. 복제 펀치는 확인을 위해 펀치 스테이션 다음에 추가 읽기 스테이션을 가질 수 있었다.[7]
  • '''펀치 자석:''' 카드를 펀칭할 수 있는 기계에는 각 카드 열에 대한 허브 입구가 있었다. 이러한 입구 중 하나에 대한 임펄스는 해당 열 위치에 구멍을 펀칭하는 것을 시작하는 전자기석을 트리거했다.[7]
  • '''인쇄 항목:''' 각 인쇄 위치에 대해 하나의 허브가 있었다. 이러한 항목에 대한 임펄스는 인쇄 바 또는 휠의 움직임을 제어하여 올바른 유형 요소를 인쇄 해머 아래에 배치했다. 407은 각 인쇄 휠에서 출구를 가지고 있어 덧셈 또는 뺄셈을 위해 카운터에 공급할 수 있었으며, 이를 통해 총계가 항상 인쇄된 내용과 일치했다.[7]
  • '''카운터 항목:''' IBM 집계 기계(예: 402 또는 407 시리즈)는 다양한 크기로 여러 개의 카운터를 사용할 수 있었다. 각 카운터에는 덧셈(플러스) 또는 뺄셈(마이너스)을 지정하는 두 개의 ''카운터 제어'' 항목이 있었다. 뺄셈은 9의 보수 산술을 사용했다.[7]
  • '''카운터 총계 출구:''' 카운터의 ''총계 항목'' 허브는 해당 카운터가 인쇄 위치에 배선될 수 있는 총계 펄스를 방출하도록 했다. 특수 회로는 음수 값을 올바르게 인쇄하고, 음수일 때 숫자 옆에 적절한 기호(''"cr"'' 또는 "-")를 인쇄할 수 있도록 특수 출구가 제공되었다.[7]
  • '''비교:''' 간단한 비교 회로에는 두 개의 항목과 두 항목의 펄스가 다른 시간에 도착할 때마다 펄스를 방출하는 하나의 출구가 있었다. 집계 기계는 연속적인 카드에서 계정 번호를 비교하고 새 계정 번호가 나타나면 총계를 인쇄할 수 있었다. 비교 기능의 경우 IBM은 현재 XOR 게이트라고 불리는 것을 반대 전자기석을 사용하여 구현했다.[7]
  • '''분배기:''' 출력 펄스를 입력 간의 백 회로를 생성하지 않고 둘 이상의 입력에 배선할 수 있었다.[7]
  • '''이미터:''' 카드 사이클의 각 지정된 시간에 자동으로 펄스를 생성하는 12개의 출구 허브 세트였다. 이미터는 날짜와 같은 숫자 상수 값을 모든 카드에 넣는 데 사용될 수 있었다. 407과 같은 후기 기계에는 완전한 영숫자 이미터 세트도 있었다.[7]
  • '''선택기:''' 릴레이 자석이 활성화되었는지 여부에 따라 ''공통'' 항목에서 두 개의 출력 중 하나로 펄스를 전달했다. ''파일럿 선택기''는 다음 기계 사이클에 선택기 자석이 픽업되도록 하는 D 항목 허브와 11 또는 12 펄스에 의해서만 트리거되는 X 항목 허브가 있었다. ''코-셀렉터''에는 즉시 입력만 있었지만 5세트의 접점이 있었으며 일반적으로 파일럿 선택기의 ''커플링 출구''에 의해 트리거되었다.[7]
  • '''숫자 선택기:''' 이미터와 유사하며 각 사이클 지점마다 하나의 출구 허브가 있었지만, 사이클이 진행됨에 따라 연속적인 출구 허브로 전환되는 항목 허브도 있었다. 숫자 선택기는 항목 허브를 사이클 펄스의 상수 소스에 배선하여 숫자 이미터로 변환할 수 있었다.[7]
  • '''열 분할:''' 11 및 12-타임에만 활성화되는 릴레이로, 숫자 펄스를 존 펄스에서 분리할 수 있었다.[7]
  • '''저장:''' 407 및 602와 같은 후기 기계는 이미터와 약간 유사한 기계적 장치를 통해 여러 값을 나중에 사용할 수 있도록 저장할 수 있었다.[7]

3. 암호 기계

에니그마(Enigma)의 플러그판(''steckerbrett'')은 기계 앞면, 키보드 아래에 위치해 있다. 사진에는 두 쌍의 문자(S-O와 J-A)가 교환된 모습이 보인다. 최대 13개의 문자를 이 방식으로 교환할 수 있다.


플러그판은 에니그마 머신(Enigma machine)에 사용되었으며, 분리할 수 없었다. 이 경우 플러그판은 로터 머신(rotor machine) 작동에서 "네 번째 로터" 역할을 했다. 플러그판 배선은 어떤 로터를 어떤 슬롯에 삽입하고 어떤 플러그판 연결을 할지를 지정하는 "일일 설정"의 일부였다. 실제로 플러그판은 생성되는 암호의 보안을 개선했지만, 로터와 달리 모든 키를 누를 때마다 변경되지 않았기 때문에 그 영향은 제한적이었다. ''참고:'' 에니그마의 암호 해독(Cryptanalysis of the Enigma).

4. 초기 컴퓨터

ENIAC 배선 패널


최초 버전의 ENIAC 컴퓨터는 케이블, 스위치 및 플러그판을 통해 프로그래밍되었다.[8] ENIAC의 케이블은 나중에 기존의 기능 테이블 데이터 ROM 메모리를 프로그램 ROM 메모리로 사용하도록 재구성되었으며, 스위치와 플러그판은 재구성된 ENIAC에서도 계속 사용되었다.

IBM 305 RAMAC는 모든 프로그램 비교 연산과 모든 분기 연산에 플러그판을 사용했다.[8] IBM 711 및 716을 비롯한 1세대 및 2세대 IBM 컴퓨터용 많은 주변 장치, 예를 들어 IBM 700/7000 시리즈 및 IBM 650은 유닛 레코드 머신을 기반으로 했으며 플러그판을 포함했다.[8]

플러그판은 특정 목적의 컴퓨터에서 한동안 사용되었으며, 읽기 전용 메모리(ROM) 역할을 했지만 현장에서 수동으로 재프로그래밍할 수 있었다. 한 예로 브리스톨 블러드하운드 미사일에 사용된 페란티 아거스 컴퓨터가 있는데, 이는 작은 페라이트 막대를 슬롯에 삽입하여 플러그판을 프로그래밍하여, 수동으로 읽기 전용 코어 메모리를 생성하는 방식이었다.

5. 한국의 유닛 레코드 장비 도입과 영향

5. 1. 비판적 시각

참조

[1] 서적 IBM Accounting Machine: 402, 403 and 419 Principles of Operation
[2] 서적 IBM Reference Manual 407 Accounting Machine
[3] 간행물 Computer prehistory and history in central Europe https://dl.acm.org/d[...] 1976
[4] 서적 Punched-Card Systems and the Early Information Explosion, 1880–1945 https://muse.jhu.edu[...] Johns Hopkins University Press 2009-04-27
[5] 문서
[6] 문서
[7] 서적 IBM Reference Manual: Functional Wiring Principles http://www.bitsavers[...]
[8] 문서 IBM 305 RAMAC Manual of Operation http://bitsavers.tra[...]



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