Une mémoire durable pour la plupart des utilisateurs des ordinateurs domestiques 8 bits du début des années 80 est l'utilisation de cassettes pour le stockage de programmes. Seuls les très bien nantis pouvaient se permettre un lecteur de disque, donc si vous n’aviez pas envie d’attendre une éternité le chargement de votre code, vous n’aviez pas de chance. Si vous aviez un Sinclair Spectrum, en 1983, vous aviez une autre option sous la forme de l'unique Sinclair ZX Microdrive.

Il s'agissait d'un format développé en interne par Sinclair Research qui était essentiellement une version miniaturisée des chariots à bande à boucle sans fin qui étaient apparus sous forme de cartouches Hi-Fi 8 pistes au cours de la décennie précédente, et promettait des temps de chargement ultra-rapides de quelques minutes. secondes avec une capacité de stockage relativement énorme de plus de 80 ko. Les propriétaires de Sinclair pourraient prendre leur place aux côtés des Big Boys du monde informatique domestique, et ils pourraient le faire sans trop se ruiner.

Quand 80 Ko de stockage était une grosse affaire

L'unité ZX Microdrive dans toute sa splendeur
L'unité ZX Microdrive dans toute sa splendeur

En tant que voyageur revenant d'un camp de hackers continental, le gouvernement britannique m'oblige à passer deux semaines de quarantaine en raison de la pandémie, ce que je fais en tant qu'invité de Claire, une amie à moi qui se trouve également être une source de connaissances sur et un collectionneur prolifique de matériel et de logiciels Sinclair 8 bits. Discutant paresseusement du Microdrive, elle a acheté des exemples non seulement de certains lecteurs et logiciels, mais également du système d'interface et d'un kit Microdrive original en boîte. Cela me donne l'occasion d'examiner et de démolir le système et de fournir aux lecteurs un aperçu fascinant de ce périphérique le plus inhabituel.

Reprenant un Microdrive, c'est une unité d'environ 80 mm sur 90 mm sur 50 mm pesant un peu moins de 200 g, et elle suit les mêmes repères de style Rich Dickinson que le Spectrum original à clé en caoutchouc. À l'avant se trouve une ouverture d'environ 32 mm sur 7 mm pour les cartouches Microdrive, et de chaque côté à l'arrière se trouve un connecteur de bord PCB à 14 voies pour la connexion au Spectrum et la connexion en série à un autre Microdrive via un bus série personnalisé sur câbles plats et connecteurs fournis. Un maximum de huit disques peuvent être connectés de cette manière.

L'unité ZX Interface 1, qui s'est vissée au bas du Spectrum et s'est engagée avec son port d'extension.
L'unité ZX Interface 1, qui s'est vissée au bas du Spectrum et s'est engagée avec son port d'extension.

Le Spectrum était une machine incroyable pour son prix au début des années 1980, mais cela a été réalisé au détriment de très peu d'interfaces matérielles intégrées au-delà de ses ports vidéo et cassette. À l'arrière se trouvait un connecteur de bord qui exposait essentiellement les différents bus du Z80, laissant toutes les autres interfaces à connecter via des modules d'extension. Un propriétaire typique de Spectrum posséderait probablement un adaptateur de joystick Kempston de cette manière, pour ne citer que l'exemple le plus évident. Un Spectrum n’était certainement pas livré avec un connecteur Microdrive, donc le Microdrive avait sa propre interface. L'interface Sinclair ZX 1 était une unité en forme de coin qui s'engageait avec le connecteur de bord sur le spectre et vissée au bas de l'ordinateur, fournissant l'interface Microdrive, un port série RS-232, une interface LAN simple utilisant une prise jack 3,5 mm. connecteurs, et une réplication du connecteur de bord Sinclair dans lequel d'autres interfaces pourraient être branchées. Cette interface contenait une ROM qui se mappait sur la ROM interne de Spectrum, qui, comme nous l’avons noté lorsque le prototype Spectrum est apparu au Center for Computing History de Cambridge, a été expédiée inachevée et avec certaines de ses capacités prévues non mises en œuvre.

Que le démontage commence!

Il est intéressant de parler du matériel, mais bien sûr, c'est Hackaday. Vous ne voulez pas seulement le voir, vous voulez voir comment il travaux. Il est temps de démonter, que nous commencerons par ouvrir l’unité Microdrive elle-même. Tout comme le Spectrum, le dessus de l'unité est recouvert d'une feuille d'aluminium noire collée portant le logo emblématique Spectrum, cela doit être soigneusement taquiné contre la force restante de l'adhésif des années 1980 pour révéler les deux vis fixant la moitié supérieure de l'affaire. Comme avec le Spectrum, il est difficile de le faire sans plier l’aluminium, il faut donc une certaine finesse.

En soulevant la moitié supérieure et en désengageant le voyant du lecteur, le mécanisme et la carte apparaissent. Immédiatement, le lecteur chevronné remarquera cette ressemblance avec les cartouches audio 8 pistes beaucoup plus grandes, et bien que ce ne soit pas un dérivé de ce système, il fonctionne d'une manière très similaire. Le mécanisme lui-même est extrêmement simple, à droite se trouve un micro-interrupteur pour détecter lorsqu'une cartouche a sa languette de protection en écriture retirée et à gauche se trouve l'arbre du moteur avec un rouleau de cabestan. Du côté commercial de la cartouche se trouve une tête de bande qui ressemble beaucoup à celle que vous pourriez trouver dans une platine cassette mais avec des guides de bande plus étroits.

Il y a deux PCB, à l'arrière de la tête de bande, un contenant un ULA personnalisé à 24 broches (Uncommitted Logic Array, en fait un précurseur des années 1970 aux CPLD et donc aux FPGA) qui sélectionne et fait fonctionner le lecteur, et un autre attaché au bas la moitié du boîtier contenant les deux connecteurs d'interface et l'électronique de commutation du moteur.


Les cartouches mesurent 43 mm sur 7 mm sur 30 mm et contiennent 5 mètres de bande magnétique autolubrifiante de 1,9 mm en boucle continue. Je ne blâme pas Clare de ne pas m'avoir laissé ouvrir une de ses cartouches vintage, mais heureusement, Wikipédia nous fournit une photo d'une cartouche avec le couvercle. Immédiatement la ressemblance avec les cartouches à 8 pistes devient évidente, le rouleau cabestan peut être sur un côté mais la même boucle de ruban revient au centre de la bobine unique.

Le manuel du microdrive ZX affirme avec optimisme que chaque cartouche pouvait contenir 100 ko de données, mais la réalité était qu'elles contenaient environ 85 ko passant à plus de 90 ko une fois qu'elles s'étaient un peu étirées avec une certaine utilisation. Il est juste de dire qu’ils n’étaient pas le support le plus fiable, la bande finissant par s’étirer au point où elle ne pouvait plus être lue et même le manuel Sinclair conseillant de sauvegarder les bandes fréquemment utilisées.


Le dernier composant du système pour recevoir le traitement de démontage est l'interface 1 elle-même. Fait inhabituel pour un produit Sinclair, il n'a pas de vis cachées sous les pieds en caoutchouc, donc mis à part une manœuvre délicate pour détacher le haut du boîtier du connecteur de bord Spectrum, c'est un démontage facile. À l'intérieur se trouvent trois puces, une ROM Texas Instruments, un ULA General Instrument plutôt que l'élément Ferranti utilisé dans le spectre lui-même, et un peu de logique 74. L'ULA contient tous les circuits à l'exception des circuits discrets pour piloter les bus série pour RS-232, Microdrive et réseau. Les ULA de Sinclair sont connus pour leur surchauffe et leur cuisson, et c'est l'un des plus vulnérables. L’interface ici n’a pas été très utilisée car elle n’a pas été équipée d’un dissipateur thermique ULA et il n’y a pas de traces de chaleur dans le boîtier ou autour.

Un dernier mot dans ce démontage devrait aller au manuel, un volume mince bien écrit qui donne un aperçu du système et de son intégration dans l'interpréteur BASIC. La capacité de mise en réseau est particulièrement fascinante car il était rare de le voir en cours d'utilisation, il reposait sur chaque Spectrum du réseau émettant une commande pour s'attribuer un numéro au démarrage car il n'y avait pas de mémoire Flash ou similaire à bord. Cela aurait été incorporé pour cibler le marché des écoles en tant que concurrent d’Acorn’s Econet, il n’est pas surprenant de voir pourquoi BBC Micro a remporté le contrat des écoles soutenues par le gouvernement au lieu de la machine Sinclair.


Pourquoi n'utilisons-nous pas tous de petites cartouches de ruban pour le stockage?

À partir de 2020, il est fascinant de revenir en arrière et d'examiner cette technologie informatique oubliée, et de jeter un coup d'œil à un monde dans lequel un support de stockage de 100 ko chargé en environ 8 secondes plutôt que les nombreuses minutes qu'une cassette aurait fait était un si gros traiter. Il est déconcertant qu’Interface 1 n’incorpore pas d’interface d’imprimante parallèle, car en regardant le système Spectrum complet, il n’est pas trop difficile de le voir devenir un ordinateur de productivité de bureau à domicile adéquat pour son époque et certainement pour son prix. Sinclair a vendu sa propre imprimante thermique, mais même le passionné de Sinclair le plus étoilé aurait du mal à revendiquer l'imprimante ZX comme autre chose qu'une nouveauté.

La vérité est que, comme tout Sinclair, il a été victime de la légendaire capacité de réduction des coûts et ingénieuse de Sir Clive à créer l’impossible à partir de composants inattendus. Le Microdrive a été entièrement développé en interne chez Sinclair, mais c'était peut-être trop peu, trop peu fiable et trop tard. Le premier Apple Macintosh avec son lecteur de disquette approprié est arrivé au début de 1984 en tant que contemporain du ZX Microdrive, et bien que les petites cartouches se frayent un chemin dans la malheureuse machine 16 bits de Sinclair, la QL, le résultat fut un flop commercial. Il y aurait un Spectrum avec une disquette de 3 pouces d'Amstrad une fois qu'ils auraient acheté les actifs de Sinclair, mais à ce moment-là, les micros Sinclair étaient commercialisés uniquement comme des machines de jeux. C’est un démontage intéressant, mais il vaut peut-être mieux repartir avec de bons souvenirs de 1984.

Je suis très redevable à Claire pour l'utilisation du matériel présenté ici. Au cas où vous vous poseriez la question, les photos ci-dessus montrent une variété de composants différents à la fois fonctionnels et non fonctionnels, en particulier l'unité Microdrive soumise au démontage complet est celle qui a échoué. Nous préférons ne pas endommager inutilement le matériel de rétro-calcul ici chez Hackaday.

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