Память на магнитных сердечниках: различия между версиями
| [непроверенная версия] | [отпатрулированная версия] |
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Sigwald (обсуждение | вклад) м откат правок 188.123.232.253 (обс) к версии Лев Дубовой |
|||
Строка 10:
{{main|Биакс}}
'''Биакс''' (от {{lang-la|bi-}} "два" и {{lang-la2|axis}} — [[ось]]) — [[ферриты (оксиферы)|ферритовый]] сердечник с двумя взаимно [[перпендикуляр]]ными отверстиями. Считывание [[информация|информации]] с ''биакса'' осуществляется без разрушения информации, таким образом не требуется время на её восстановление. Использовался в некоторых [[ЭВМ]] семейства [[БЭСМ]].
=== Схема совпадения токов{{уточнить}} ===
[[Файл:Single coincident-current magnetic core.svg|thumb|140px|right|''X, Y'' — провода возбуждения, ''S'' — считывания, ''Z'' — запрета]]
[[Файл:Coincident-current magnetic core.svg|thumb|175px|right|Матрица памяти на магнитных сердечниках]]
Схема с кольцеобразными сердечниками и четырьмя проводниками работает по принципу совпадения токов. Направление намагниченности одного ферритового кольца позволяет хранить один [[бит]] информации. Через кольцо проходят четыре провода: два провода возбуждения X и Y и провод запрета Z под углом 45°; и провод считывания S под углом 90°. Для считывания значения бита, на провода возбуждения подаётся импульс тока таким образом, что сумма токов через отверстие сердечника приводит к тому, что намагниченность кольца принимает определённое направление независимо от того, какое направление она имело до этого. Значение бита можно определить, измерив ток на проводе считывания: если намагниченность сердечника изменилась, то в проводе считывания возникает [[индукционный ток]].
Процесс считывания (как и в [[запоминающая электронно-лучевая трубка|запоминающей ЭЛТ]]) разрушает сохранённую информацию, следовательно после считывания бита, его необходимо повторно записать.
Для записи, на провода возбуждения подаётся импульс тока в обратном направлении, и намагниченность сердечника меняет направление (относительно того, которое она имеет после считывания). Однако если при этом в другом направлении подаётся ток на провод запрета, то суммы токов через кольцо недостаточно, чтобы изменить намагниченность сердечника, и она остаётся такой же, как после считывания.
Матрица памяти состоит из N² кольцеобразных сердечников нанизанных на пересечения перпендикулярных проводов возбуждения X<sub>1</sub>…X<sub>N</sub> и Y<sub>1</sub>…Y<sub>N</sub>. Через все сердечники проплетается один провод считывания и один провод запрета. Таким образом, матрица позволяет считывать или записывать биты только последовательно.
Силу тока в проводах возбуждения и материал сердечника подбирают так, чтобы тока через один провод не хватило бы для изменения намагниченности сердечника. Это необходимо поскольку на один провод возбуждения нанизано несколько десятков сердечников, а менять направление намагниченности нужно только в одном из них. Следует отметить, что минимальная сила тока, которая может изменить намагниченность сердечника, зависит от температуры сердечника. Производители компьютерной техники решали эту проблему по-разному. Компьютеры серии [[DEC PDP|PDP]] фирмы [[Digital Equipment Corporation|DEC]] регулировали силу тока возбуждения при помощи [[термистор]]а. В компьютерах [[IBM]] матрицы памяти помещались в воздушную «духовку» или в масляную ванну<ref>{{cite web |url=http://ed-thelen.org/comp-hist/vs-ibm-stretch.html |title=IBM 7030 — "Stretch" |accessdate=2009-06-29 |lang=en}}</ref> в которой поддерживалась постоянная высокая температура.
=== Другие варианты ===
Строка 17 ⟶ 30 :
== История разработки ==
Идея запоминающего устройства в виде матрицы ферритовых сердечников впервые возникла в [[1945 год]]у у [[Экерт, Джон Преспер|Джона Преспера Экерта]], одного из создателей [[ЭНИАК]]а. Его отчёт широко циркулировал среди американских компьютерных специалистов. В [[1949 год]]у [[Ван Ань]] и [[Во Вайдун]] — молодые сотрудники [[Гарвардский университет|Гарвардского университета]] китайского происхождения — изобрели [[регистр (цифровая техника)|сдвиговый регистр]] на магнитных сердечниках (Ван назвал его «устройством, управляющим передачей импульсов» — ''pulse transfer controlling device'') и принцип «запись — считывание — восстановление», который позволил использовать сердечники, у которых процесс считывания разрушает информацию. В октябре 1949 года Ван подал заявку на патент, и получил его в 1955 году.<ref>{{cite web |url=http://www.google.com/patents?vid=2708722 |title=U.S. Patent 2 708 722: Pulse transfer controlling devices |author=An Wang |accessdate=2009-06-28}}</ref> К середине 1950-х память на магнитных сердечниках уже получила широкое распространение. Ван подал в суд на [[IBM]], и [[IBM]] пришлось выкупить патент у Вана за $500 000.
Тем временем, [[Форрестер, Джей|Джей Форрестер]] в [[Массачусетский технологический институт|Массачусетском технологическом институте]] работал над компьютерной системой [[Whirlwind]] («Вихрь»). Изначальные планы использовать память на матрице [[запоминающая электронно-лучевая трубка|запоминающих ЭЛТ]] к успеху не привели. В 1949 году, также как и у Вана, у Форрестера возникла идея о памяти на магнитных сердечниках. Согласно утверждениям самого Форрестера, он пришел к этому решению независимо от Вана. В марте [[1950 год]]а Форрестер со своей командой разработал ферритовую память, работающую по принципу совпадения токов; предложенная им схема с четырьмя проводами — X, Y, считывание, запрет — стала общепринятой (см. описание [[память на магнитных сердечниках#Принцип работы|выше]]). В мае [[1951 год]]а Форрестер подал заявку на патент, и получил его в 1956 году.<ref>{{cite web |url=http://www.google.com/patents?vid=2736880 |title=U.S. Patent 2 736 880: Multicoordinate digital information storage device |author=Jay Forrester |accessdate=2009-06-28}}</ref>
== Конец эпохи ==
В [[1970 год]]у [[Intel]] выпустила память [[DRAM]] на [[
Однако, в отличие от полупроводников, магнитные сердечники не боялись радиации и [[электромагнитный импульс (поражающий фактор)|ЭМИ]], и поэтому память на магнитных сердечниках некоторое время продолжали использовать в военных и космических системах — в частности, её использовали в бортовых компьютерах [[Спейс шаттл|Шаттлов]] до [[1991 год]]а.<ref>{{cite web |url=http://klabs.org/DEI/Processor/shuttle/ |title=Space Shuttle Computers and Avionics |accessdate=2009-06-28 |lang=en}}</ref>
| |||