Почти у каждого цифрового устройства с микропроцессорным управлением есть прошивка — встроенная программа, отвечающая за основную функциональность. Но откуда взялся сам этот термин? На вопрос отвечает руководитель отдела междисциплинарных проектов Политехнического музея, компьютерный инженер Алексей Бутырин.

###SLIDER-photo
$image 240327 - прошивка.jpg

$slide-end ###

В области компьютерных технологий слова часто используют в переносном значении. Мы говорим, что файл много «весит», хотя знаем, что информация не имеет массы, и сообщаем, что «залили» контент на сайт, хотя понимаем, что это не жидкость. Так почему же цифровую технику именно прошивают, а не, скажем, «пробивают» или «проштамповывают»?

В буквальном смысле

Дело в том, что слово «прошивка» — не метафора: на заре цифровых технологий оно имело буквальное значение. С середины 1950-х до конца 1970-х запоминающие устройства компьютеров, как правило, были основаны на ферритовых сердечниках. Феррит — материал, который не проводит ток, но обладает ферромагнитными свойствами, то есть может намагничиваться. Причём в двух различных направлениях, одно из которых можно принять за 0, а другое — за 1.

Если изготовить множество ферритовых сердечников в форме колечек и нанизать их на сетку из тонких медных проволочек, получится матрица памяти. Вот как писал об этом доктор технических наук Валерий Лаут, один из разработчиков первых советских ЭВМ: «Память была магнитная, на ферритовых сердечниках диаметром 2 мм. <...> Накопитель собирался из матриц ёмкостью 4096 сердечников, каждый из которых пронизывался четырьмя тонкими проволочками; в то время прошивка матриц производилась вручную, и только через много лет эта нелёгкая работа была автоматизирована». Цитируем по книге Юрия Ревича и Бориса Малиновского «Информационные технологии в СССР. Создатели советской вычислительной техники».

Процесс протягивания тонких проволочек сквозь узкие, как игольное ушко, колечки напоминал работу швеи. Не случайно созданием ферритовых матриц обычно занимались женщины.

Самое сложное — перепрошивка

Внимательный читатель мог заметить, что в цитате Валерия Лаута речь идёт об оперативной памяти, а прошивкой мы называем память постоянную. Это верно, но устройство ферритового ПЗУ — постоянного запоминающего устройства — было похожим на устройство ОЗУ. Там тоже были сердечники и проходящие через них проволочки. Главное отличие в том, что некоторые сердечники прошивались, а некоторые — нет. Это и формировало ноли и единицы — двоичные данные.

###SLIDER-photo
$image 240327 прошивка 1.jpg

$source Ферритовое ПЗУ в ЭВМ первого поколения
$slide-end ###

Также сердечники ПЗУ были намного крупнее, и сквозь каждый продевали множество проводов — по количеству единиц информации, которые нужно было хранить. В самых сложных ферритовых ПЗУ число таких прошивочных проводов могло достигать 1024! А ведь информацию в постоянной памяти изредка всё же приходится изменять. Представьте, насколько трудоёмким делом была в те годы «перепрошивка»! Нужно было найти в жгуте нужные проволочки, вытащить из одних сердечников и продеть в другие.

Со временем стало понятно, что удобнее использовать не кольцевые, а разъёмные сердечники — например, П-образные. В них провода уже скорее укладывали.

###SLIDER-photo
$image 240327 прошивка 2.jpg

$source ПЗУ на П-образных ферритовых сердечниках
$slide-end ###

Но слово «прошивка» оказалось очень живучим и продолжало применяться даже тогда, когда на смену ферритовым ПЗУ пришли стираемые ультрафиолетом микросхемы с электрической записью, а потом — современная флэш-память. Так что дискета в качестве символа сохранения — далеко не единственный «гость из прошлого» в компьютерных технологиях.

А слово «прошивка» в этом значении попало и в словари.

У вас тоже есть вопрос, связанный с устройством мира или человека, с историей науки и техники? Задайте его в комментариях или пришлите на почту question@polytech.one

Откуда пошло слово «прошивка»?