Paměť s magnetickým jádrem - Magnetic-core memory
| Typy paměti počítače a datového úložiště |
|---|
| Nestálý |
| Non-volatile |
Magnetická jádrová paměť byla převládající formou počítačové paměti s náhodným přístupem po dobu 20 let mezi lety 1955 a 1975. Takové paměti se často říká jádrová paměť , nebo neformálně jádro .
Paměť jádra používá jako jádra transformátoru toroidy (prstence) z tvrdého magnetického materiálu (obvykle polotvrdý ferit ) , kde každý vodič protažený jádrem slouží jako vinutí transformátoru. Každé jádro prochází tři nebo čtyři dráty. Magnetická hystereze umožňuje každému z jader „zapamatovat si“ nebo uložit stav.
Každé jádro ukládá jeden bit informací. Jádro lze magnetizovat ve směru nebo proti směru hodinových ručiček. Hodnota bitu uloženého v jádru je nula nebo jedna podle směru magnetizace tohoto jádra. Impulzy elektrického proudu v některých vodičích skrz jádro umožňují nastavit směr magnetizace v tomto jádru v obou směrech, čímž se uloží jednička nebo nula. Další vodič skrz každé jádro, snímací vodič, se používá k detekci, zda jádro změnilo stav.
Proces čtení jádra způsobí, že jádro bude resetováno na nulu, čímž dojde k jeho vymazání. Tomu se říká destruktivní čtení . Když nejsou čtena nebo zapisována, jádra si zachovávají poslední hodnotu, kterou měli, i když je napájení vypnuto. Proto jsou typem energeticky nezávislé paměti.
Pomocí menších jader a vodičů se hustota paměti jádra pomalu zvyšovala a koncem šedesátých let byla typická hustota asi 32 kilobitů na kubickou stopu (asi 0,9 kilobitů na litr). Dosažení této hustoty však vyžadovalo extrémně pečlivou výrobu, která byla téměř vždy prováděna ručně i přes opakované velké úsilí o automatizaci procesu. Náklady v tomto období klesly z přibližně 1 $ za bit na přibližně 1 cent za bit. Zavedení prvních polovodičových paměťových čipů koncem 60. let, které původně vytvářely statickou paměť s náhodným přístupem ( SRAM ), začalo narušovat trh s jádrovou pamětí. První úspěšná dynamická paměť s náhodným přístupem ( DRAM ), Intel 1103 , následovala v roce 1970. Její dostupnost v množství 1 cent za bit znamenala začátek konce základní paměti.
Vylepšení výroby polovodičů vedla k rychlému nárůstu úložné kapacity a snížení ceny za kilobajt, zatímco náklady a specifikace základní paměti se změnily jen málo. Základní paměť byla z trhu postupně vytlačována v letech 1973 až 1978.
V závislosti na tom, jak byla zapojena, mohla být základní paměť mimořádně spolehlivá. Read-only core lano paměti , například, byl používán na mission-critical Apollo počítač vedení nezbytné, aby NASA úspěšných přistání měsíce očím.
Přestože je jádrová paměť zastaralá, počítačové paměti se někdy říká „jádro“, přestože je vyrobena z polovodičů, zejména lidmi, kteří pracovali se stroji, které mají skutečnou základní paměť. Soubory, které jsou výsledkem uložení celého obsahu paměti na disk ke kontrole, což se v dnešní době běžně provádí automaticky, když v počítačovém programu dojde k závažné chybě, se stále nazývají „ jádrové skládky “.
Dějiny
Vývojáři
Základní koncept použití smyčky hystereze čtverců určitých magnetických materiálů jako paměťového nebo spínacího zařízení byl znám již od prvních dnů vývoje počítače. Velká část těchto znalostí se vyvinula díky porozumění transformátorům , které při konstrukci z určitých materiálů umožňovaly zesílení a výkon podobný přepínači. Stabilní spínací chování bylo v oblasti elektrotechniky dobře známé a jeho aplikace v počítačových systémech byla okamžitá. Například J. Presper Eckert a Jeffrey Chuan Chu provedli několik vývojových prací na konceptu v roce 1945 ve škole Moore během úsilí ENIAC .
Průkopník robotiky George Devol podal 3. dubna 1946 patent na první statickou (nepohyblivou) magnetickou paměť. Devolova magnetická paměť byla dále vylepšena pomocí dalších 5 patentů a nakonec použita v prvním průmyslovém robotu . Frederick Viehe požádal o různé patenty na použití transformátorů pro budování digitálních logických obvodů namísto reléové logiky od roku 1947. Plně vyvinutý základní systém byl patentován v roce 1947 a později zakoupen společností IBM v roce 1956. Tento vývoj byl málo známý, a hlavní vývoj jádra je obvykle spojen se třemi nezávislými týmy.
Podstatnou práci v této oblasti provedli američtí fyzici An Wang a Way -Dong Woo , kteří se narodili v Šanghaji a kteří v roce 1949 vytvořili zařízení pro ovládání přenosu pulsu . Název odkazoval na způsob, jakým by bylo možné použít magnetické pole jader ovládat přepínání proudu; jeho patent se zaměřil na používání jader k vytváření paměťových systémů se zpožděnou linkou nebo posuvným registrem . Wang a Woo v té době pracovali ve výpočetní laboratoři Harvardské univerzity a univerzita neměla zájem propagovat vynálezy vytvořené v jejich laboratořích. Wang byl schopen patentovat systém sám.
Počítač MIT Project Whirlwind vyžadoval rychlý paměťový systém pro sledování letadel v reálném čase . Nejprve byla použita řada Williamsových trubic - úložný systém založený na katodových trubicích -, ale ukázal se jako temperamentní a nespolehlivý. Několik vědců na konci čtyřicátých let pojalo myšlenku využití magnetických jader pro počítačovou paměť, ale počítačový inženýr MIT Jay Forrester získal hlavní patent na svůj vynález jádrové paměti shodné s proudem, která umožnila 3D ukládání informací. William Papian z projektu Whirlwind citoval jedno z těchto úsilí, Harvardovu „Static Magnetic Delay Line“, ve vnitřní poznámce. První základní paměť 32 x 32 x 16 bitů byla na Whirlwind nainstalována v létě 1953. Papian uvedl: „Magnetic-Core Storage má dvě velké výhody: (1) větší spolehlivost s následným zkrácením doby údržby věnované skladování; (2) kratší přístupová doba (základní přístupová doba je 9 mikrosekund: přístupová doba elektronky je přibližně 25 mikrosekund), čímž se zvyšuje rychlost provozu počítače. "
V dubnu 2011 Forrester vzpomínal: „Použití jader Wang nemělo žádný vliv na můj vývoj paměti s náhodným přístupem. Paměť Wang byla drahá a komplikovaná. Jak si vzpomínám, což nemusí být úplně správné, používala dvě jádra na binární bit a byla to v podstatě zpožďovací čára, která se pohybovala o kousek vpřed. Do té míry, na jakou jsem se na to mohl soustředit, nebyl tento přístup vhodný pro naše účely. “ Popisuje vynález a související události v roce 1975. Forrester od té doby poznamenal: „Trvalo nám asi sedm let, než jsme průmysl přesvědčili, že paměť s magnetickým jádrem s náhodným přístupem je řešením chybějícího článku v počítačové technologii. Poté jsme strávili po sedmi letech u patentových soudů je přesvědčoval, že si to všichni nejdřív mysleli. “
Třetím vývojářem zapojeným do raného vývoje jádra byl Jan A. Rajchman z RCA . Plodný vynálezce Rajchman navrhl jedinečný jádrový systém využívající feritové pásy omotané kolem tenkých kovových trubek. V roce 1949 stavěl své první příklady pomocí převedeného aspirinového lisu. Rajchman by také pokračoval ve vývoji verzí Williamsovy trubice a vedl vývoj Selectronu .
Dva klíčové vynálezy vedly k vývoji paměti magnetického jádra v roce 1951. První, An Wangův, byl cyklus zápisu po čtení, který vyřešil problém, jak používat paměťové médium, ve kterém akt čtení vymazal čtení dat , umožňující konstrukci sériového, jednorozměrného posuvného registru (50 bitů), pomocí dvou jader pro uložení bitů. Posuvný registr jádra Wang je v expozici Revolution v Muzeu počítačové historie . Druhý, Forresterův, byl systém shodných proudů, který umožňoval malému počtu vodičů ovládat velký počet jader, což umožnilo 3D paměťová pole několika milionů bitů. První použití jádra bylo v počítači Whirlwind a „nejslavnějším příspěvkem projektu Whirlwind byla funkce ukládání magnetického jádra s náhodným přístupem“. Rychle následovala komercializace. Společnost Jacobs Instrument Company používala ve své řadě výkonných minipočítačů JAINCOMP od roku 1951 vlastní rafinované magnetické jádro se shodným proudem. výsledky soupeří s tehdejšími institucionálními počítači typickými pro místnosti, které staví univerzity a velcí soukromí dodavatelé. Magnetické jádro bylo použito v periferiích IBM 702 dodaných v červenci 1955 a později v 702 samotném. IBM 704 (z roku 1954) a Ferranti Mercury (1957) používá magnetické jádro paměti.
Na začátku padesátých let vyvinula společnost Seeburg Corporation jednu z prvních komerčních aplikací úložiště paměti s shodným proudem v paměti „Tormat“ nové řady jukeboxů, počínaje V200 vyvinutým v roce 1953 a vydaným v roce 1955. Četné využití v oblasti výpočetní techniky následovala telefonie a průmyslové řízení.
Patentové spory
Wangův patent byl udělen až v roce 1955 a v té době se již používala paměť s magnetickým jádrem. Tím začala dlouhá řada soudních sporů, které nakonec skončily, když IBM patent koupila přímo od společnosti Wang za 500 000 USD . Wang použil finanční prostředky na výrazné rozšíření laboratoří Wang , které spoluzaložil s Dr. Ge-Yao Chu, spolužákem z Číny.
MIT chtěl účtovat IBM 0,02 $ za bitovou odměnu za základní paměť. V roce 1964, po letech legálních tahanic, IBM zaplatila MIT 13 milionů dolarů za práva na Forresterův patent - dosud největší urovnání patentů.
Ekonomika výroby
V roce 1953 stála testovaná, ale dosud nenavlečená jádra, každé 0,33 USD . Jak objem výroby rostl, cena za jádro do roku 1970 klesla na 0,0003 USD . V roce 1970 vyráběla IBM 20 miliard jader ročně. Velikosti jader se ve stejném období zmenšily z průměru přibližně 2,5 palce v padesátých letech na 0,33 mm v roce 1966. Síla potřebná k převrácení magnetizace jednoho jádra je úměrná objemu, takže to představuje pokles. ve spotřebě energie faktorem 125.
Náklady na kompletní jádrové paměťové systémy dominovaly náklady na navlečení vodičů přes jádra. Forresterův systém shodných proudů vyžadoval, aby byl jeden z vodičů veden pod úhlem 45 stupňů k jádrům, což se ukázalo jako obtížné zapojit strojově, takže pracovníci s jemným řízením motoru museli jádra sestavovat pod mikroskopy. Zpočátku byli využíváni oděvní dělníci. Koncem padesátých let byly ve východní Asii zřizovány průmyslové závody, které měly vybudovat jádro. Uvnitř stovky pracovníků navlékaly jádra za nízkou mzdu.
V roce 1956 skupina v IBM podala žádost o patent na stroj, který automaticky provlékl prvních pár vodičů každým jádrem. Tento stroj držel celou rovinu jader v „hnízdě“ a poté protlačil řadu dutých jehel skrz jádra, aby vedl dráty. Použití tohoto stroje zkrátilo čas potřebný k navlečení přímých X a Y vybraných řádků z 25 hodin na 12 minut na 128 x 128 jádrovém poli.
Menší jádra dělaly použití dutých jehel nepraktické, ale došlo k mnoha pokrokům v poloautomatickém navlékání jádra. Byla vyvinuta podpůrná hnízda s vodicími kanály. Jádra byla trvale spojena s „záplatou“ podkladového listu, která je podepřela při výrobě a pozdějším použití. Navlékací jehly byly k drátům přivařeny natupo , takže průměry jehly a drátu byly stejné a bylo vyvinuto úsilí zcela vyloučit používání jehel.
Nejdůležitější změnou z hlediska automatizace byla kombinace vodičů sense a inhibit, což eliminovalo potřebu obvodového diagonálního snímacího drátu. S malými změnami v rozložení to také umožnilo mnohem těsnější zabalení jader do každého patche.
Na začátku šedesátých let cena jádra klesla natolik, že se stala téměř univerzální jako hlavní pamětí , která nahradila jak levnou, málo výkonnou bubnovou paměť, tak nákladné vysoce výkonné systémy využívající elektronky a později diskrétní tranzistory jako paměť. Náklady na jádrovou paměť během životnosti technologie prudce poklesly: náklady začínaly zhruba na 1,00 USD za bit a klesly zhruba na 0,01 USD za bit. V 70. letech bylo jádro nahrazeno integrovanými polovodičovými čipy RAM .
Příkladem rozsahu, ekonomiky a technologie jádrové paměti v šedesátých letech byla 256K 36bitová paměťová jednotka (1,2 MiB ), instalovaná na PDP-6 v laboratoři umělé inteligence MIT od roku 1967. To bylo považováno za „nepředstavitelně tehdy obrovský a přezdívalo se mu „Mobyho paměť“. Stál 380 000 dolarů (0,04 dolaru/bit) a byl 69 palců široký, 50 palců vysoký a 25 palců hluboký s podpůrnými obvody (189 kilobitů/krychlová stopa = 6,7 kilobitů/litr). Jeho doba cyklu byla 2,75 μs.
Popis
Termín „jádro“ pochází z konvenčních transformátorů, jejichž vinutí obklopují magnetické jádro . V jádrové paměti procházejí vodiče jednou daným jádrem-jsou to jednootáčková zařízení. Vlastnosti materiálů použitých pro paměťová jádra se dramaticky liší od vlastností použitých v silových transformátorech. Magnetický materiál pro jádrovou paměť vyžaduje vysoký stupeň magnetické remanence , schopnost zůstat vysoce magnetizovaný a nízkou koercitivitu, takže ke změně směru magnetizace je zapotřebí méně energie. Jádro může mít dva stavy, kódující jeden bit. Obsah hlavní paměti zůstane zachován, i když je paměťový systém vypnutý ( energeticky nezávislá paměť ). Když je však jádro načteno, resetuje se na "nulovou" hodnotu. Obvody v systému paměti počítače pak obnoví informace v cyklu okamžitého přepisu.
Jak funguje základní paměť
Nejběžnější forma jádrové paměti, souběžný proud řady X/Y , používaná pro hlavní paměť počítače, se skládá z velkého počtu malých toroidních ferimagnetických keramických feritů ( jader ) držených pohromadě v mřížkové struktuře (organizované jako „ hromada vrstev nazývaných roviny ), s dráty protkanými otvory ve středech jader. V raných systémech byly čtyři vodiče: X , Y , Sense a Inhibit , ale později jádra spojila poslední dva vodiče do jedné linie Sense/Inhibit . Každý toroid uložil jeden bit (0 nebo 1). Jeden bit v každé rovině byl přístupný v jednom cyklu, takže každé strojové slovo v poli slov bylo rozloženo na „hromadu“ rovin. Každá rovina by manipulovala s jedním bitem slova paralelně , což by umožnilo čtení nebo zápis celého slova v jednom cyklu.
Jádro se spoléhá na vlastnosti „čtvercové smyčky“ feritového materiálu použitého k výrobě toroidů. Elektrický proud v drátu, který prochází jádrem, vytváří magnetické pole. Pouze magnetické pole větší než určitá intenzita („select“) může způsobit, že jádro změní svoji magnetickou polaritu. Chcete-li vybrat umístění v paměti, je jedna z linek X a jedna z Y vedena polovičním proudem („poloviční výběr“) potřebným k provedení této změny. Ke změně stavu stačí pouze kombinované magnetické pole generované tam, kde se kříží čáry X a Y (logická funkce AND); ostatní jádra uvidí pouze polovinu potřebného pole („napůl vybrané“) nebo žádné. Vedením proudu skrz dráty v určitém směru výsledné indukované pole nutí magnetický tok vybraného jádra obíhat v jednom nebo druhém směru (ve směru nebo proti směru hodinových ručiček). Jeden směr je uložená 1 , zatímco druhý je uložená 0 .
Toroidní tvar jádra je upřednostňován, protože magnetická dráha je uzavřená, neexistují žádné magnetické póly a tedy velmi malý vnější tok. To umožňuje, aby byla jádra těsně zabalena, aniž by docházelo k interakci jejich magnetických polí. Střídavé polohování 45 stupňů používané v počátečních jádrových polích bylo vyžadováno diagonálními snímacími dráty. S odstraněním těchto diagonálních drátů bylo možné těsnější balení.
Čtení a psaní
Aby se přečetl kousek jádrové paměti, obvody se pokusí převrátit bit na polaritu přiřazenou stavu 0, a to tak, že pohnou vybrané X a Y řádky, které se protínají v tomto jádru.
- Pokud bit již byl 0, fyzický stav jádra není ovlivněn.
- Pokud byl bit dříve 1, pak jádro mění magnetickou polaritu. Tato změna po zpoždění indukuje napěťový impuls do linky Sense.
Detekce takového impulsu znamená, že bit v poslední době obsahoval 1. Absence impulsu znamená, že bit obsahoval 0. Zpoždění při snímání napěťového impulsu se nazývá čas přístupu do jádrové paměti.
Po každém takovém čtení bit obsahuje 0. Toto ukazuje, proč se přístup do paměti jádra nazývá destruktivní čtení : Jakákoli operace, která čte obsah jádra, tento obsah vymaže a musí být okamžitě znovu vytvořeny.
Chcete -li zapsat trochu základní paměti, obvody předpokládají, že došlo k operaci čtení a bit je ve stavu 0.
- Chcete -li zapsat 1 bit, jsou zvolené řádky X a Y řízeny proudem v opačném směru, než je tomu u operace čtení. Stejně jako u čtení, jádro v průsečíku čar X a Y mění magnetickou polaritu.
- Chcete -li zapsat 0 bitů (jinými slovy, chcete -li zabránit zápisu 1 bitu), stejné množství proudu je také odesláno přes řádek Inhibit. Tím se sníží čistý proud protékající příslušným jádrem na polovinu zvoleného proudu, což zabrání změně polarity.
Čas přístupu plus čas na přepsání je doba cyklu paměti .
Sense drát se používá pouze během čtení a Inhibit se používá pouze během zápisu. Z tohoto důvodu pozdější jádrové systémy spojily dva do jednoho vodiče a k přepnutí funkce vodiče používaly obvody v řadiči paměti.
Řadiče základní paměti byly navrženy tak, aby po každém čtení bezprostředně následoval zápis (protože čtení vynucovalo všechny bity na 0 a protože zápis předpokládal, že k tomu došlo). Počítače začaly této skutečnosti využívat. Například hodnota v paměti by mohla být načtena a zvýšena (jako například AOSinstrukcí na PDP-6 ) téměř tak rychle, jak by mohla být načtena; hardware jednoduše zvýšil hodnotu mezi fází čtení a fází zápisu jednoho paměťového cyklu (možná signalizuje řadiči paměti, aby se uprostřed cyklu krátce pozastavil). To může být dvakrát rychlejší než proces získávání hodnoty s cyklem čtení a zápisu, zvyšováním hodnoty v nějakém registru procesoru a následným zápisem nové hodnoty jiným cyklem čtení a zápisu.
Jiné formy jádrové paměti
K zajištění paměti registru byla často používána jádrová paměť Word . Další názvy pro tento typ jsou lineární výběr a 2-D . Tato forma feritové paměti typicky pletl tři dráty přes každé jádro na letadle, slovo číst , slovo zápis , a bit smysl / zápis . Ke čtení nebo mazání slov je na jeden nebo více řádků pro čtení slov aplikován plný proud ; toto vymaže vybraná jádra a všechna, která překlopí, indukují napěťové impulsy v jejich řádcích pro bitové snímání/zápis . Pro čtení by byl obvykle vybrán pouze jeden řádek pro čtení slov ; ale je jasné, že bylo možné vybrat více řádků pro čtení slov, zatímco řádky pro bitový smysl/zápis byly ignorovány. Chcete -li psát slova, poloviční proud je aplikován na jeden nebo více řádků pro zápis slov a poloviční proud je aplikován na každý řádek snímání/zápisu bitů pro bit, který má být nastaven. V některých provedeních byly řádky pro čtení a psaní slov spojeny do jednoho drátu, což vedlo k paměťovému poli s pouhými dvěma vodiči na bit. Pro zápis lze vybrat více řádků pro zápis slov . To nabídlo výkonnostní výhodu oproti souběžnému proudu X/Y v tom smyslu, že více slov bylo možné vymazat nebo zapsat se stejnou hodnotou v jednom cyklu. Typická sada registrů stroje obvykle používala pouze jednu malou rovinu této formy jádrové paměti. S touto technologií bylo vybudováno několik velmi velkých pamětí, například pomocná paměť Extended Core Storage (ECS) v CDC 6600 , což bylo až 2 miliony 60bitových slov.
Jiná forma jádrové paměti nazývaná jádrová lanová paměť poskytovala úložiště jen pro čtení . V tomto případě byla jádra, která měla více lineárních magnetických materiálů, jednoduše použita jako transformátory ; žádná informace nebyla ve skutečnosti magneticky uložena v jednotlivých jádrech. Každý kousek slova měl jedno jádro. Čtení obsahu dané adresy paměti generovalo puls proudu v drátu odpovídajícím této adrese. Každý adresní vodič byl provlečen buď jádrem pro označení binárního [1], nebo kolem vnější části tohoto jádra, pro označení binárního [0]. Jak se dalo očekávat, jádra byla fyzicky mnohem větší než jádra paměti pro čtení a zápis. Tento typ paměti byl mimořádně spolehlivý. Příkladem byl naváděcí počítač Apollo používaný k přistání Měsíce NASA .
Fyzikální vlastnosti
Výkon raných jaderných pamětí lze v dnešních pojmech charakterizovat jako velmi zhruba srovnatelný s taktovací frekvencí 1 MHz (ekvivalent domácích počítačů z počátku 80. let, jako Apple II a Commodore 64 ). Počáteční jádrové paměťové systémy měly doby cyklu přibližně 6 µs , což na začátku 70. let kleslo na 1,2 µs a v polovině 70. let to bylo až 600 ns (0,6 µs). Některá provedení měla podstatně vyšší výkon: CDC 6600 měl v roce 1964 dobu paměťového cyklu 1,0 µs s použitím jader, která vyžadovala poloviční výběr proudu 200 mA. Bylo provedeno vše možné za účelem zkrácení přístupových časů a zvýšení datových rychlostí (šířky pásma), včetně současného použití více mřížek jádra, z nichž každá ukládá jeden bit datového slova. Například stroj může používat 32 mřížek jádra s jediným bitem 32bitového slova v každém z nich a ovladač by měl přístup k celému 32bitovému slovu v jediném cyklu čtení/zápisu.
Jádro paměti je energeticky nezávislé úložiště- jeho obsah může být bez napájení uchováván neomezeně dlouho. Je také relativně neovlivněn EMP a zářením. To byly důležité výhody pro některé aplikace, jako jsou průmyslové programovatelné ovladače první generace , vojenské instalace a vozidla jako stíhací letouny , stejně jako kosmické lodě , a vedly k tomu, že jádro bylo používáno několik let po dostupnosti polovodičové paměti MOS (viz také MOSFET ) . Například raketoplánu IBM AP-101B letové počítače používá jádro paměť, která zachovala obsah paměti i přes Challenger ' s dezintegrace a následné ponořit do moře v roce 1986. Další charakteristika časné jádra bylo, že koercitivní síla byla velmi citlivý na teplotu; správný poloviční výběrový proud při jedné teplotě není správný poloviční výběrový proud při jiné teplotě. Paměťový řadič by tedy obsahoval teplotní čidlo (obvykle termistor ) pro správné nastavení aktuálních úrovní pro změny teploty. Příkladem toho je základní paměť používaná společností Digital Equipment Corporation pro jejich počítač PDP-1 ; tato strategie pokračovala všemi navazujícími jádrovými paměťovými systémy vybudovanými DEC pro jejich řadu počítačů chlazených vzduchem PDP . Dalším způsobem, jak zvládnout teplotní citlivost, bylo uzavřít „hromádku“ magnetického jádra v peci s řízenou teplotou. Příkladem toho je paměť jádra ohřívaného vzduchu IBM 1620 (což může trvat až 30 minut, než se dosáhne provozní teploty , asi 41 ° C) a paměť jádra vyhřívané olejové lázně IBM 7090 , rané IBM 7094s a IBM 7030 .
Jádro se místo ochlazování zahřívalo, protože primárním požadavkem byla konzistentní teplota a bylo snazší (a levnější) udržovat konstantní teplotu výrazně nad pokojovou teplotou, než je teplota na ní nebo pod ní.
V roce 1980 se cena 16 kW ( kiloword , ekvivalent 32 kB) základní paměťové desky, která se vešla do počítače DEC Q-bus, pohybovala kolem 3 000 USD . V té době se pole jader a podpůrná elektronika vešly na jednu desku s plošnými spoji o velikosti asi 25 × 20 cm, jádro bylo namontováno několik mm nad desku plošných spojů a bylo chráněno kovovou nebo plastovou deskou.
Diagnostika hardwarových problémů v základní paměti vyžadovala spuštění časově náročných diagnostických programů. Zatímco rychlý test zkontroloval, zda každý bit může obsahovat jedničku a nulu, tyto diagnostiky testovaly základní paměť s nejhoršími vzory a musely běžet několik hodin. Protože většina počítačů měla pouze jednu základní desku paměti, tyto diagnostiky se také pohybovaly v paměti, což umožnilo otestovat každý bit. Pokročilý test byl nazýván „ Schmoo test “, ve kterém byly modifikovány napůl vybrané proudy spolu s časem, kdy byla testována smyslová linie („strobo“). Data z tohoto testu vypadala, že připomíná kreslenou postavičku s názvem „ Schmoo “ a název se zasekl. V mnoha případech lze chyby vyřešit jemným poklepáním na desku plošných spojů jádrovým polem na stůl. To mírně změnilo polohy jader podél drátů, které jimi procházejí, a mohlo by to problém vyřešit. Tento postup byl vyžadován jen zřídka, protože jádrová paměť se ukázala být velmi spolehlivá ve srovnání s jinými počítačovými součástmi dne.
Viz také
- Paměť zpožděné linky
- Skládka jádra
- Paměť jádra lana
- Twistorová paměť
- Bublinová paměť
- Tenkovrstvá paměť
- Magnetorezistivní paměť s náhodným přístupem
- Feroelektrická RAM
- Elektronické kalkulačky
- Paměť pro čtení (RMM)
Reference
Patenty
- US patent 2 667 542 „Elektrické spojovací zařízení“ (maticový přepínač se železnými jádry, které fungují jako křížový spínač. Na výstupy Y lze směrovat řadu vstupů analogového nebo telefonního signálu X), podané v září 1951, vydané v lednu 1954
- Americký patent 2 708 722 „Zařízení pro řízení pulzního přenosu“, An Wang, podaný v říjnu 1949, vydaný v květnu 1955
- US Patent 2 736 880 „ Vícekoordinační zařízení pro ukládání digitálních informací“ (systém se shodným proudem), Jay Forrester podal květen 1951, vydaný 28. února 1956
- US patent 2 970 291 „Elektronický reléový obvod“ (Patent uvádí „Můj vynález se týká elektrických obvodů využívajících relé ...“) podaný 28. května 1947, vydaný 31. ledna 1961.
- US patent 2 992 414 „Paměťový transformátor“ (Patent uvádí, že „Můj vynález se týká elektrických reléových obvodů a konkrétněji vylepšených transformátorů pro jejich použití.“) Podaný 29. května 1947, vydaný 11. července 1961.
- Americký patent 3 161 861 „Paměť magnetického jádra“ (vylepšení) Ken Olsen podán v listopadu 1959, vydaném v prosinci 1964
- Patent USA 3 264 713 „Způsob vytváření struktur jádra paměti“ (Patent uvádí „Tento vynález se týká zařízení s magnetickou pamětí, konkrétněji nové a vylepšené struktury jádra paměti a způsobu vytváření stejných ...“) podané 30. ledna 1962 , vydané 9. srpna 1966.
- US Patent 3 421 152 „Lineární výběr magnetického paměťového systému a jeho ovládání“, WJ Mahoney, vydaný 7. ledna 1969
- US patent 4 161 037 „Feritová jádrová paměť“ (automatizovaná výroba), červenec 1979
- US patent 4 464 752 „Vícenásobná událost, kalená paměť jádra“ (radiační ochrana), srpen 1984
externí odkazy
- Interaktivní výukový program Java - Národní laboratoř magnetického pole s pamětí magnetických jader
- Základní paměť na Columbia University
- „Magnetická jádra“ . Digital Computer Basics (Rate Training Manual). Velitelství námořního vzdělávání a výcviku. 1978. s. 95–. NAVEDTRA 10088-B.
- Základní paměť na PDP-11
- Základní paměť a další rané typy paměti byly zpřístupněny 15. dubna 2006
- Časopis Coincident Current Ferrite Core Memories Byte , červenec 1976
- Kalkulačka Casio AL-1000 -Zobrazuje detailní záběry paměti magnetického jádra v této stolní elektronické kalkulačce od poloviny 60. let minulého století.
- Stále používaná základní paměť ve více zařízeních v německém počítačovém muzeu
- Werner, GE; Whalen, RM; Lockhart, NF; Flaker, RC (březen 1967). „110 nanosekundová feritová paměť“ (PDF) . IBM Journal of Research and Development . 11 (2): 153–161. doi : 10,1147/rd.112.0153 . Archivovány z původního (PDF) dne 26. února 2009.
- pozadí v základní paměti pro počítače