I lettori di schede perforate svaniscono come reliquie informatiche

Prima che tastiere e mouse diventassero standard, i computer si affidavano a una tecnologia ingegnosa ma spesso trascurata: i lettori di schede perforate. Questi un tempo indispensabili "cavalli di battaglia dell'efficienza" sono ora reliquie preziose nella storia dell'informatica. Questo articolo esplora il ruolo fondamentale delle apparecchiature a schede perforate nei primi computer, esaminando la loro evoluzione tecnica e l'eredità duratura.

I sistemi a schede perforate erano costituiti da due componenti principali:

• Lettori di schede: Convertivano i fori fisici nelle schede in segnali elettronici che i computer potevano elaborare, fungendo da metodo di input primario per programmi e dati.
• Perforatrici di schede: Creavano registrazioni permanenti dell'output del computer perforando fori nelle schede vuote, consentendo l'archiviazione e il recupero dei dati.

I primi sistemi spesso combinavano queste funzioni in singole unità che divennero l'interfaccia critica tra umani e macchine.

La tecnologia delle schede perforate è precedente all'informatica moderna, con le fabbriche tessili del XIX secolo che utilizzavano sistemi simili per controllare i modelli di tessitura. La tecnologia trovò un nuovo scopo con l'alba dei computer:

• Era pionieristica (anni '40): Macchine fondamentali come ENIAC e IBM NORC adottarono sistemi a schede perforate per calcoli scientifici.
• Età dell'oro (anni '50-'70): I lettori di schede perforate divennero onnipresenti, fungendo sia da periferiche dirette per computer che da strumenti di conversione dati offline.
• Progressi tecnici: I primi sistemi a spazzole meccaniche lasciarono il posto a sensori ottici, migliorando notevolmente la velocità e la precisione.

I sistemi a schede perforate offrivano vantaggi unici per il loro tempo:

• Aggiornamenti individuali delle schede senza accesso al computer
• Archiviazione dati offline affidabile
• Affidabilità meccanica comprovata

Tuttavia, esistevano vincoli significativi:

• Bassa densità dei dati (in genere 80 caratteri per scheda)
• Fragilità fisica (suscettibile all'umidità e alla flessione)
• Elaborazione lenta rispetto alle tecnologie emergenti

Le prestazioni venivano misurate in schede al minuto (CPM):

• Velocità di lettura: Variava da 150-2000 CPM (ad esempio, 1200 CPM = ~20 schede/secondo = ~1600 caratteri/secondo)
• Velocità di perforazione: In genere circa 300 CPM (~400 caratteri/secondo)

Sono emersi due metodi di rilevamento principali:

• Spazzole meccaniche: Completavano i circuiti elettrici attraverso i fori delle schede
• Sensori ottici: Rilevavano la luce che passava attraverso i fori

I meccanismi di perforazione utilizzavano attuatori meccanici precisi per creare fori che rappresentavano i dati.

I modelli sofisticati offrivano funzionalità aggiuntive:

• Interpretazione: Stampava testo leggibile dall'uomo sulle schede (riduceva la velocità di perforazione)
• Verifica: Confrontava le schede perforate con i dati originali
• Unione dati: Aggiungeva informazioni alle schede esistenti
• Selezione dello stacker: Ordinamento automatico delle schede in più contenitori di output

I produttori chiave hanno prodotto sistemi distintivi:

• CDC: Lettore 405 (1200/1600 CPM), perforatrice 415 (250 CPM)
• Documation: Lettori serie M (300-1000 CPM)
• IBM: 711 (150/250 CPM), 1402 (800 CPM), 2540 (derivato da 1402)

Oltre alla codifica dei caratteri, le schede perforate memorizzavano dati binari:

• IBM 711: Ogni riga rappresentava due parole a 36 bit
• Formato "Binario a colonne": Tre colonne memorizzavano una parola a 36 bit
• Sistemi successivi come IBM 1130 utilizzavano la codifica a colonna singola

L'era ha prodotto fenomeni unici, tra cui le "schede di pizzo" - schede di scherzo con ogni possibile foro perforato, creando modelli fragili simili a ragnatele che spesso inceppavano le macchine.

I sistemi a schede perforate hanno formato la connessione vitale tra i primi computer e i loro utenti. Sebbene oggi obsoleti, la loro influenza persiste nei moderni concetti di rappresentazione dei dati e serve a ricordare le origini meccaniche dell'informatica.