I floppy disk

Nel 1977 Olivetti commercializza il P6040, un "personal minicomputer" da tavolo. La macchina, estremamente compatta, è dotata di un nuovo dispositivo di archiviazione, un piccolo floppy che Olivetti chiama "Minidisk".

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Il drive "minidisk" del P6040

Sia il drive che il nuovo supporto sono di dimensioni estremamente compatte. Il "minidisco" (così viene chiamato nella documentazione in italiano) è un piccolo floppy flessibile in mylar dal diametro di 6.5 cm, privo di ogni custodia di protezione.

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Minidisk con la sua custodia in cartoncno
Foto Luigi Serrantoni

Olivetti descrive il Minidisk come "maneggevole, di minimo ingombro, agevolmente archiviabile e spedibile, è ideale per archiviare programmi o dati".
Il floppy era utilizzato sia per la memorizzazione di programmi che di dati. La capacità di memorizzazione era di soli 3 kB (descritti nel depliant come "3000 caratteri"), ma sufficienti per la macchina che aveva appunto una memoria di soli 3 kB.

Il disco è a singola faccia, solo la superficie inferiore è rivestita di materiale magnetico. Sul lato superiore del disco è stampigliato un numero per permetterne l'identificazione, visto che non era possibile applicarci delle etichette.

Metodo di registrazione

Nonostante le apparenze il Minidisk non era a tutti gli effetti un floppy, almeno nel senso in cui lo intendiamo oggi.
La sua organizzazione dei dati non ricalcava quella degli altri floppy, ovvero quella a tracce e settori. I dati nel minidisco erano memorizzati in un'unica traccia a spirale che partendo dall'esterno arrivava fino al centro del disco. La traccia assomigliava quindi a quella di un disco musicale in vinile.

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Il "solco" lasciato dalla testina sul lato inferiore del minidisk
Foto Luigi Serrantoni

La metodologia di registrazione e le tecniche di accesso erano le stesse di quelle di un dispositivo di memorizzazione a nastro magnetico, solo che il percorso di memorizzazione invece di essere lungo il nastro era disposto a spirale su un disco.

Questo metodo di memorizzazione non consentiva l'accesso casuale dei dati contenuti. Il disco doveva essere letto (o scritto) tutto in una volta, quindi su un disco si poteva memorizzare un unico programma. Se il disco era utilizzato per memorizzare dei dati non era quindi possibile sostituire solo quelli modificati ma era invece necessario riscrivere l'intero archivio. Nel minidisk questa limitazione non era molto rilevante, in quanto essendo la capacità totale limitata questa operazione avveniva in tempi ridotti. Per il P6040 Olivetti dichiarava un tempo per la lettura o la scrittura completa del disco da 6 a 11,5 secondi.

I vantaggi di questo tipo di soluzione erano l'economicità del drive e la semplicità di gestione.
Non erano necessarie le complicate schede di controllo tipiche dei floppy disk, l'interfacciamento era simile a quello di un semplice lettore a nastro.

La registrazione magnetica con una traccia a spirale su un disco non era una novità. Ne facevano uso fin dagli anni 40 alcuni tipi di dittafoni, registratori audio utilizzati per annotare le lettere che dovevano essere scritte a macchina dalle dattilografe, come il Brush "Mail A Voice". Altro oggetto simile era il registratore giocattolo "Play Talk" della General Electric, prodotto negli anni 50.

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Disegno del "Mail A Voice" dal brevetto del 1952

Questi dispositivi erano del tutto simili ad un giradischi nei quali la testina magnetica rimpiazzava la puntina. Per guidare la testina sulla traccia di registrazione era utilizzato un piccolo disco di plastica con una scanalatura, posizionato al di sopra del disco magnetico.

Un dispositivo simile fu studiato nei primi anni 70 da IBM, anch'essa produttrice di dittafoni. Nella soluzione IBM un sistema di ingranaggi posizionava la testina sulla traccia.

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Disegni del dittafono IBM e del suo meccanismo provenienti dal brevetto

IBM brevettò questo tipo di soluzione (US 3,695,741), ma non mi risulta che questo dispositivo sia in realtà mai entrato in produzione.

I precedenti sopra indicati erano però tutti dispositivi per la registrazione audio, a quanto mi risulta fu Olivetti la prima a realizzare questo tipo di dispositivo per la registrazione di dati.
Olivetti brevettò il suo drive sia in Italia (brevetto 67478) che negli Stati Uniti (brevetti 4,223,359 e 4,318,144). In questi ultimi è indicato come inventore Alighiero Galvagni, di Ivrea.
Questi documenti contengono una dettagliata descrizione delle tecniche utilizzate dal drive.

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Disegno esploso del drive Minidisk da brevetto Olivetti

La tecnica per guidare la testina sulla traccia è del tutto simile a quella del "Mail A Voice", ma il disco "guida" è posizionato all'interno del drive, sul supporto rotante del floppy. Anche il braccio di supporto della testina magnetica è del tutto simile a quella del suo predecessore (e a quella di un giradischi).

Il brevetto descrive inoltre un sistema di regolazione della velocità del motore che viene incrementata linearmente man mano che la testina si sposta dalla periferia al centro del disco. Questo accorgimento consente di ottenere una velocità tangenziale costante e quindi di scrivere i dati con la stessa densità su tutta la lunghezza della traccia. Questo accorgimento si rendeva necessario perchè in un disco di piccole dimensioni il rapporto tra il diametro delle tracce interne e quelle esterne è molto elevato.
La capacità del disco e l'affidabilità ne risultano incrementate. La densità di scrittura indicata nel brevetto è di 38,5 bit/mm, equivalenti a circa 1000 bpi, almeno 6 volte inferiore a quella degli altri floppy disk.

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Disegno del meccanismo del drive Minidisk da brevetto Olivetti

L'evoluzione del Minidisk

Oltre che nel P6040 il Minidisk troverà altre interessanti applicazioni.
Verrà utilizzato nel 1978 per il sistema di scrittura TES 401, un economico sistema di word processing, con display a riga, dove era utilizzato per memorizzare i documenti.

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Pubblicità USA della TES 401

Il drive del TES 401 è un modello evoluto di quello che troviamo nel P6040. La capacità del minidisk viene incrementata a "8000 caratteri" aumentando la densità delle tracce, o, per essere più corretti, riducendo il "passo" della spirale. La traccia ne risultava quindi allungata con conseguente aumento della capacità. Nella pubblicità della TES 401 viene indicava una capacità di memorizzazione minore, di "7500 caratteri" (probabilmente riferita ai caratteri contenuti nel documento e non alla capacità del disco), equivalenti a 3-4 pagine A4 piene di testo.

Ritroviamo il minidisk anche in alcuni dei minicomputer della serie BCS (Business Computer System). I modelli BCS 2020 e BCS 2030, entrambi del 1979, ne faranno uso.

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 Un BCS 2030 dotato di Minidisk - Foto Licenza Creative Commons Attribuzione-Non commerciale-Condividi allo stesso modo 2.0 aldoaldoz

Queste macchine erano le eredi delle famose Audit A5 e A6, che utilizzavano per la memorizzazione schede a banda magnetica di bassissima capacità (tipicamente 256 byte).
Per le BCS erano disponibili anche altri dispositivi di memorizzazione, compresi i costosi floppy da 8". Il minidisk rappresentava il compromesso ideale per molte applicazioni.
Questi computer condividono con il P6040 diversi aspetti, compresa la costruzione su singola scheda ed il microprocessore Intel 8080.
Purtroppo non sono a conoscenza delle caratteristiche dei minikisk che equipaggiavano questi computer.

La tecnica del minidisk Olivetti fu successivamente adottata dal "QuickDisk" della giapponese Mitsumi, un floppy utilizzato negli anni 80 su home computer, strumenti musicali e sistemi di word processing.
La tecnica di registrazione digitale a spirale troverà la sua più importante applicazione nei CD-ROM e nei DVD.
Il sistema di regolazione della velocità di rotazione lo ritroviamo invece nei floppy da 3.5 pollici prodotti nel 1984 da Sony per il Machintosh.

Bibliografia

  • Depliant e manuali Olivetti P6040
  • Pubblicità e manuali Olivetti TES 401