Paměť magnetického jádra
Paměť magnetického jádra, nebo ferit-feritová paměť, je časná forma paměti počítače. To používá malý magnetický keramické prsteny, jádra, uchovávat informaci přes polaritu magnetického pole oni obsahují. Taková paměť je často jen nazývána feritovou pamětí, nebo, informally, jádro.
| Tabulka s obsahem |
| 1 historie 2 popis 3 vnější spojení |
Nejčasnější práce na feritové paměti byla uskutečněna Shanghai- narozený Američan fyzik, An Wang, kdo vytvořil pulsové převodové ovládací zařízení v roce 1949. Jméno odkazoval se na cestu že magnetické pole jádr mohlo být zvyklé na kontrolu přepínání proudu v electro-mechanické systémy. Wang pracoval u Harvard univerzity' s výpočetní laboratoř v době, ale unlike MIT, Harvard nebyl zaujatý propagováním vynálezů vytvořeným v jejich laboratořích. Místo toho Wang byl schopný patentovat systém na jeho vlastní.
Jay Forrester' s skupina, pracovat na Vírovém projektu u MIT, stal se vědomý této práce. Tento stroj vyžadoval rychlý pamětový systém pro realtime letové simulátorové použití. Nejprve, Williams trubky a mdash; akumulační systém založený na katodě-paprsek-trubky a mdash; byl používán, ale tato zařízení byla vždy náladová a nespolehlivá.
Dva klíčové vynálezy vedly k vývoji paměti magnetického jádra, který umožnil vývoj počítačů jak my známe je. První, An Wang je, byl psát-po-četl cyklus, který řešil hádanku jak používat záznamové médium ve kterém věc četby byla také věc vymazání. Druhý, Jay Forrester je, byl současný-současný systém, který umožnil malé množství drátů řídit velké množství jádr; vidět Popisovou sekci dole pro podrobnosti.
Sady jádra byly ručně shromážděné; práce byla vykonávána pod mikroskopy a požadovanou jemnou motorovou kontrolou. Zpočátku pracovníci oděvu byli používáni.
Pozdními padesátýma léty průmyslové rostliny byly soubor nahoru v Dálném východe stavět jádro. Uvnitř, stovky špatně placených pracovníků navlékly jádra pro centy den. Toto snížilo cenu jádra k věci kde to stalo se velmi univerzální jako hlavní paměť brzy-šedesátá léta, nahrazovat oba low-cost/minimum-výkon bubnová paměť také jak vysoce-cena/vysokovýkonové systémy používat elektronky jak paměť.
Ačkoli výroba feritové paměti byla nikdy automatizovaná, ceny téměř následovaly ne-přesto-formuloval Mooreův zákon; přes celý život technologie ceny začaly u hrubě dolar kousl a nakonec se přiblížil hrubě $0.01 na kousek. Jádro bylo v otočení nahrazeném křemíkem paměť uštípne (RAM) v časném 70s.
Dr. Wangův patent nebyl udělený until 1955, a do této doby jádro bylo už v použití. Toto odstartovalo dlouhou sérii soudů, který nakonec skončil když IBM platil Wanga několik dolarů miliónu koupit patent úplně. Wang používal fondy, aby velmi zvětšil velikost Wang laboratoří.
Feritová paměť byla část rodiny příbuzných technologií, nyní velmi zapomenutý, který využíval magnetické vlastnosti materiálů vykonávat přepínání a zesílení. 1950 , prázdné místo-elektronika trubky byla dobře-rozvinutý a velmi důmyslný, ale trubky byly křehké a použití prudkých vláken dělalo je krátkotrvající, vysoce ve spotřebě energie, a nestálý v jejich provozních charakteristikách. Magnetická zařízení měla mnoho z ctností tranzistoru a pevných zařízení, která by nahradila je, a viděl značné použití ve vojenských aplikacích. Pozoruhodný příklad byl přenoska (kamion-umístěný) MOBIDIC počítač vyvinutý Sylvania pro U. S. armádní signálové sbory v pozdních padesátých letech.
Feritová paměť sestává z velkého množství malý ferit (magnetické kovové) prsteny držely pohromadě ve struktuře mřížky, s dráty pletenými přes díry ve středu. V časných systémech byly tam čtyři dráty, X, Y, Cítit a Brzdit, ale pozdnější jádra se spojila latter dva dráty do jednoho Cítit/brzdit linka. Každý prsten uloží jeden kousek (0 nebo 1), tak obrovské množství jádr být potřeboval tvořit rozumné množství paměti.
Core spoléhá se na hysteresis magnetický materiál dělal prsteny. Jediný magnetické pole přes jistá intenzita (vytvořená dráty přes jádro) může přimět jádro, aby měnil jeho magnetickou polaritu. Vybrat umístění paměti, jeden X a jeden Y linky jsou řízeny s polovinou požadovaný proud přivodit tuto změnu. Jen spojené magnetické pole vytvářelo kde X a Y kříž linek je dostatečný měnit stát, jiná jádra budou vidět jen napůl potřebované pole, nebo žádný vůbec. Tím, že řídí proud přes dráty ve zvláštním směru, vyplývat přivozené pole nutí vybrané jádrové magnetické pole do úrovně v jednom směru nebo jiný (severní nebo jižní).
Reading z feritové paměti je poněkud komplex. V podstatě čtecí operace sestává z dělat “uštěpačný k 0” operace ke kousku v pochybnost, to je, hnací vybraný X a Y linky u síly poloviny ve směru, který přiměje jádro, aby házel ke kterékoliv polaritě stroj zváží to být nulový. Jestliže prsten byl už v 0 státu nic se stane. Nicméně jestliže prsten byl v 1 stavu to vyletí k 0. Jestliže toto uštěpačný nastane, krátký puls síly bude přivozený do linky smyslu, říkat, ve skutečnosti, že umístění paměti drželo 1. Jestliže puls není viděný to znamenalo ne uštěpačný nastal, tak prsten musí už byli v 0 státu. Si všimnout toho každé čtení nutí prsten v pochybnost do 0 státu, tak četba je destruktivní, který je jeden z zvláštností feritové paměti.
Psaní je podobné v pojetí, ale vždy sestává z “uštěpačný k 1” operace, spoléhat se paměť už mít been soubor ke 0 státu v předchozím čtení. Jestliže prsten v pochybnost má držet 1, pak operace pokračuje normálně a prsten vyletí k 1. Nicméně jestliže prsten je k místo toho držet nulu, malé množství proudu je posláno do bránit lince, dost upustit spojené pole od X a Y linky pod množstvím potřebovaly dělat uštěpačný. Toto opustí jádro v 0 státu.
Si všimnout toho smysl a bránit drátům být použitý po jiný, nikdy současně. Z tomto důvodu pozdnější jádrové systémy se spojily dva do jediného drátu a použitých circuitry v řadiči paměti měnit povinnost drátu od smyslu brzdit.
Náležitý ke skutečnosti, že jádro vždy vyžaduje psát po čtení, mnohé počítače zahrnovaly poučení, která vzala advatage toto. Tyto instrukce by byly použité, když stejné umístění šlo být čten, změněný a pak psaný, jako operace inkrementu například. V tomto případě počítač by žádal o řadič paměti dělat čtení, ale pak signalizovat to odmlce dříve dělat psát, že to by normálně následovalo. Když instrukce byla kompletní kontrolor by byl unpaused, a psát by nastal s novou hodnotou. Pro jisté druhy operací, toto účinně zdvojnásobilo rychlost.
Toto bylo důležité, protože feritová paměť je docela pomalu. Brzy systémy měly cykly paměti o 6µs, který spadl na 1.2µs časnými sedmdesátými léty, a střední-70s to bylo dole k 600ns. Všechno možný byl dělán aby urychlil přístup, včetně používat různé břehy jádra každý ukládat jeden kousek adresy. Například stroj by mohl používat 32 břehů jádra s jediným kouskem 32 bitového slova v každém jeden, a kontrolor mohl by přístup celý 32 bitové slovo v jediném čtení/psát cyklus.
Feritová paměť je stálé ukládání - to může udržet jeho obsah indefinitely bez síly. To je také relativně nedotčené EMP a radiace. Tito byli důležité výhody pro některé aplikace jako kosmická loď, a vedl k bytí jádra užitému na množství roků po dostupnosti MOS paměti.
Charakteristika jádra byla že to je aktuální-umístěný, ne napětí- umístěný. “napůl výběrový proud” byl typicky o 400 milliamp pro pozdnější, menší, rychlejší jádra. Dříve větší jádra vyžadovala více proudu
Další charakteristika jádra je to hystersis smyčka byla teplota citlivá, pořádná polovina vybraný proud při jedné teplotě není pořádná polovina vybrat proud při další teplotě. Tak řadiče paměti mohly zahrnovat tepelná čidla (typicky thermistor) zaznamenat teplotu a nastavit běžné úrovně korigovat pro změny teploty. Další metoda zacházení citlivost teploty měla uzavřít magnetické jádro “hromada” v teplotě kontrolovaná pec. Příklady tohoto jsou prudká vzduchová feritová paměť IBM 1620 (který mohl vzít až 30 minut k teplotě dosahu, asi 106 F, a dovolit stroji práci správně) a prudká olejová vanová feritová paměť IBM 709.
Ačkoli paměť počítače dlouho dříve se stěhovala do křemíkových čipů, soubor, který je sklad paměti produkované po chybě programu je ještě známý jako výpis z paměti.
Viz též: