卒論の頃／大曲恒雄@クラス1955

記>級会消息 (2009年度, class1955, 消息)

　卒論は元岡研、場所は総合試験所で、当時揺籃期にあったコンピューター用主記憶装置の一種「フェライト磁心記憶装置」の基礎研究をした。

　なお、同じ研究室で太田（堯）君が別方式の主記憶装置の研究をしていた。
　強磁性体のヒステリシス特性を利用した記憶装置で、外径５mmほどのドーナッツ状のフェライトコアにＸＹ両軸１本ずつの銅線を通して４×４のマトリックス状に組み、更に共通の読み出し線を全コア直列に通す。書き込みは、飽和磁束密度の半分程度を生じるパルス電流をＸ軸Ｙ軸同時に流せばその交点にあるコアだけが（これを仮に＋方向とする）磁化され、その状態は電流が消えた後も保持される。読み出しの際は逆方向の電流を同じように流す。もし、そのコアが＋方向に磁化されていれば反転して読み出し線にパルスが検出される。磁化されていないコアは何も反応しない。このようにしてフェライトコアに二進数の１と０を記憶させることができる。ただし、コアから読み出すと記憶内容が消えてしまうので再書き込みという処理が必要となる。　
　
　Ｘ軸、Ｙ軸に大きなパルス電流を流すためにアンプ最終段に電力増幅管の807を使った。当時はまだ半導体以前の時代であり、大電流を得るために電力増幅管としてポピュラーだった807を使うのが一番簡単だったのである。その時の実験装置を右写真に示す。所狭しと大きなシャーシが並んでいて肝心のフェライトコア記憶装置がどこにあるのか分かりづらいが、奥のスライダックの左側、真空管の左隣に鎮座している。なかなか思うようにコアが反転してくれなかったり、反転しても十分な信号が得られなかったり、苦労したことは確かだが細かいことは殆ど覚えていない。
　この方式による主記憶装置は間もなく実用化され、1960年代初めには広く使われるようになった。
その後、1970年代初めに半導体メモリーに置き換わるまでの約10年間、“主記憶装置の主役”として活躍した。
　インターネットを検索した所、最盛期のコアメモリーの写真を含む紹介記事が目に付いたので紹介しておく。これはHITAC-10Ⅱの紹介の一部で、11×8.5cmの基板上に外径0.3mmのコアが73,728個配置・接続され、4Kword×18bitの主記憶装置を構成していたとのこと。
　　http://www.st.rim.or.jp/~nkomatsu/premicro/coremem.html

　研究室の直ぐ近くの部屋に開発中のTAC(Tokyo Automatic Computer)が設置されていたので覗きに行ったことがある。部屋いっぱいにラックが立ち並び、部屋に入った途端むっと来る熱気が凄かったことを覚えている。また、毎日真空管が10本くらい切れるという話を聞いたような記憶もある。
　WikipediaによるとTACは東大と東芝が共同開発したコンピューターで東芝がハードウェア、東大がソフトウェアを担当。1954年末に東芝による試作機が東大に納入されたが調整が難航し、完成を見ることなく1956年に東芝は撤退した。主な難航要因はウィリアムス管を使った記憶装置が不安定だったこと、他。その後、東大は日立の協力も得て1959年に完成し、1962年まで運用された。主な構成要素は真空管7,000本、ダイオード3,000個などで動作周波数330kHz、主記憶装置はウィリアムス管、容量512word（１wordは35bit）。

　コンピューターの歴史を調べてみると、戦後しばらくはアメリカとイギリスが先陣争いをしているようである。
(1) 1946年（アメリカ／陸軍弾道研究所）：最初の実用的な汎用コンピューターと言われるENIAC完成。真空管18,000本、主記憶装置無し、パッチパネルでプログラムを変更する方式
(2) 1949年（イギリス／マンチェスタ大）：マンチェスタ・マークⅠ完成、主記憶装置はウィリアムス管、初めて17行のプログラムが書き込まれた
(3) 1949年（イギリス／ケンブリッジ大）：最初のプログラム内蔵式（フォン・ノイマン型）コンピューターEDSAC完成
(4) 1951年（アメリカ／レミントンランド社）：最初の商用プログラム内蔵式コンピューターUNIVACを統計局に納入、主記憶装置は水銀遅延線
(5) 1952年（アメリカ／陸軍弾道研究所）：プログラム内蔵式の本格的な実用機としては最初のEDVAC完成、主記憶装置は水銀遅延線
(6) 1953年（アメリカ／MIT）：初めて主記憶装置に磁気コア記憶装置を採用

　我々の卒論時代はまだ戦争の傷跡が完全に癒えてない時代であるが、同時に間もなく始まる高度成長時代へとモードが切り替わる直前の時代でもある。“先進国”から新しい情報がどんどん流れ込んできて、第一線の研究者にとっては目の回るような忙しさだったに違いない。その時に新進気鋭の元岡助教授直々のご指導を得て最先端分野研究の一端に触れる機会を得られたこと、またそれが次世代の主役となる主記憶装置であったことは大変幸せな体験だったと思っている。
　
　所で、卒論やコンピューターとは直接関係ないが、実験装置の写真の貼ってあった卒業記念アルバムの前のページに「電気工学科サッカーチーム」とタイトルを付けた２枚組の写真を発見したので披露する。下の写真には“応援団”も一緒に写っている。撮影時期は不明だが、1993年の秋ではないかと推定している。

2009年9月1日 記>級会消息