Mike McBike @ Home / Museum / IBM Musterkoffer Computertechnologie


{IBM Musterkoffer Computertechnologie} Teuer aber selten, so ist das leider bei vielen Retro-Exponaten. Und so erhielt ich ein tolles Teil für meine IBM-Memorabiliensammlung: den Musterkoffer "Computertechnologie".

IBM Musterkoffer Computertechnologie

Der Koffer enthält neben vielen interessanten Exponaten noch Informationsbroschüren, einen Overhead-Foliensatz, eine VHS-Cassette und sogar ein einfaches Auflicht-Taschenmikroskop...

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Die Exponate erstrecken sich über einen Zeitraum von den späten 40ern...

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Bis hin zu den 80ern.

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{Röhrenmodul - 1948} Der IBM 604 sorgte sicher dafür, das die Programmierer es im Winter schön warm hatten. Seine Elektronik bestand aus Unmengen an diesen Röhrensteckmodulen, die bereits standardisierte Logikfunktionen bereit stellten. Bei einem Defekt konnte die Einheit über den Griff schnell ausgetauscht werden.

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{SMS - Standard Modular System - 1959} Diskrete Dioden-Transistor-Logik-Karten, eingesetzt z.B. im legendären IBM System/360. Endlich gab es austauschbare Logikbaugruppen, die nicht übermäßig heizten...

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{Transistor} Dieses Schaltelement erstzte in den 50ern die großen, störanfälligen und leistungshungrigen Röhren!

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{Kernspeicher - 1959} Der Arbeitsspeicher wurde zuerst als Ferrit-Kernspeicher realisiert - einzelne Transistoren hätten zu viel Platz benötigt. Jeder Ring ist genau ein Bit - mehrere dieser Ebenen lagen parallel übereinander und formten so die Daten-Worte!

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{SLT - Solid Logic Technology - Karte - 1964} Die ersten Schritte hin zu integrierten Schaltkreisen bei IBM. Jeder der Würfelbausteine enthält mehrere Transistoren, Dioden und Widerstände. Auch diese Karten wurden in neueren Modellen des S/360 eingesetzt.

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{SLT - geöffnet} Man sieht das Keramiksubstrat mit den aufgedruckten Leiterbahnen und Widerständen. Die Transistoren und Dioden sind bei diesem Muster noch nicht bestückt worden, sie werden quasi als nackte Chips mit BGA auf der Unterseite aufgelötet. Eine Technik, die ihrer Zeit weit voraus war!

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{MST - Monolithic Systems Technology - Karte - 1970} Aus dem IBM System/370 - schon höher integriert als SLT, Chips auf der Oberseite, manchmal Widerstände auf der Unterseite...

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{MST - geöffnet} Hier sieht man mal so ein Modul in seiner ganzen Pracht:

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{Monolithische Speicher Modul Karte - 1971} Die Integration schreitet voran, auch Speicherchips werden in den hübschen Aluklötzchen verpackt. Die Kernspeicher haben ausgedient.

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{Memory Module} kleine Speicher...

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{Memory Module} größer Speicher...

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{Memory Module} ganz große Speicher...

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{Hard Disk} Die Festplatte zieht in die Computertechnik ein - zuerst als Monster mit 14 Zoll Plattendurchmesser. Hier ist ein ausgeschnittenes Platter-Teilstück zu sehen. Die braune Beschichtung ist die magnetisierbare Oberfläche

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{Silizium} Die Basis für viele Halbleiter - gewonnen aus Quarz-Sand (SiO2) - ist es nicht mehr aus der Halbleiterindustrie wegzudenken!

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{Wafer} Diese Scheiben (ein 4" und ein 5" Wafer mit Speicherchips unterschiedlicher Größe) sind die Grundlage für integrierte Bausteine. Auf einem Wafer werden dutzende von Einzelchips belichtet, geätzt, dotiert, wieder belichtet, wieder dotiert, bis ein funktionsfähiger Schaltkreis entstanden ist. am Ende des Prozesses werden die Chips getestet, auseinandergeschnitten oder gebrochen und dann in Gehäuse verpackt - oder wie bei IBM mit der Oberfläche nach unten auf Leiterbahnen gelötet.

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{Speicherchips} Hier eine Gegenüberstellung unterschiedlicher Speicherdichten und -Kapazitäten... der 1Mbit Chip ist wohl irgendwo verloren gegangen...

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{Mehrschicht-Keramikträger} Multilayer-Leitrplatten und konventionelle ICs in Kunststoffgehäusen mit Beinchen haben den Nachteil, dass die Packungsdichte nicht sehr hoch und die Wärmeabfuhrmöglichkeiten begrenzt sind. IBMs Hochleistungsprozessoren haben das elegant mit diesen Mehrschichtkeramikplatten gelöst. Die Multilayer-Leiterplatte ist gleichzeitig ein hoch wärmeleitfähiger Kühlkörper und die Chips werden direkt ohne Gehäuse auf den Keramikträger gelötet. Dazu haben sie auf dem Chip kleine Lötzinn-Kügelchen, so wie heutige BGA-Gehäuse. Auf der passivierten Rückseite eines jeden einzelnen Chips liegt ein gefederter Kupferstempel auf, der die Wärme direkt nach oben abführt. Diese Kupferstempel liegen in einer Metall-Matrix, die ihrerseits von Kühlflüssigkeit durchströmt wird. Der ganze Aufbau wiegt mehrere Kilogramm und kann dafür hunderte Watt an Verlustleistung abführen. Die Gesamtkonstruktion nennt sich bei IBM TCM (Thermo Conduction Module). Die Fertigungsdauer nur des Keramikblocks betrug mehrere Wochen!

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{Mehrschicht-Leiterplatte} Die 1800 Pins des Prozessors wollen ja auch irgendwie mit der Außenwelt kontaktiert werden - dafür gibt es diese Mehrschicht-Leiterplatten, die heutige Multilayer-PCBs schon irgendwie auf den letzten Rang verweisen... Die Produktion einer solchen Leiterplatte dauerte 6 Monate. Sie besteht aus 20 Metallagen, 58 isolierten Ebenen und enthält bei einer Größe von 60x70cm² ca. 1000m Leitungsverbindungen! Im ausgefrästen Graben kann man die dicken Stromversorgungsleitungen erkennen, die Stöme sind hier gigantisch!

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