Відмінності між версіями «Феромагнітна. СПК»

Матеріал з Вікі ЦДУ
Перейти до: навігація, пошук
(Примітки)
(Принцип роботи)
 
(не показані 2 проміжні версії цього учасника)
Рядок 4: Рядок 4:
  
 
== Принцип роботи ==
 
== Принцип роботи ==
[[Файл:Single coincident-current magnetic core.svg| right| 140px | thumb||''X, Y''—струм збудження, ''S''—зчитування, ''Z''—заборони]]
+
 
[[Файл:Coincident-current magnetic core.svg |thumb | 175px | right | Матриця пам'яті на магнітних осердях]]
+
 
Існувало кілька варіантів пам'яті на магнітних осердях. Нижче описується стандартна схема, що працює за принципом збігу струмів, з кільцеподібними осердями і чотирма провідниками.  
 
Існувало кілька варіантів пам'яті на магнітних осердях. Нижче описується стандартна схема, що працює за принципом збігу струмів, з кільцеподібними осердями і чотирма провідниками.  
  
Напрямок намагніченості одного феритового кільця дозволяє зберігати один [[біт]] інформації. Через кільце проходять чотири дроти: два дроти збудження X і Y та дріт заборони Z під кутом 45°; дріт зчитування S під кутом 90°. Для зчитування значення біта, на дроти збудження подається імпульс струму таким чином, що сума струмів через отвір осердя призводить до того, що намагніченість кільця приймає певний напрям незалежно від того, який напрямок вона мала до цього. Значення біта можна визначити, вимірявши струм на дроті зчитування: якщо намагніченість осердя змінилася, то в дроті зчитування виникає [[індукційний струм]].  
+
Напрямок намагніченості одного феритового кільця дозволяє зберігати один біт інформації. Через кільце проходять чотири дроти: два дроти збудження X і Y та дріт заборони Z під кутом 45°; дріт зчитування S під кутом 90°. Для зчитування значення біта, на дроти збудження подається імпульс струму таким чином, що сума струмів через отвір осердя призводить до того, що намагніченість кільця приймає певний напрям незалежно від того, який напрямок вона мала до цього. Значення біта можна визначити, вимірявши струм на дроті зчитування: якщо намагніченість осердя змінилася, то в дроті зчитування виникає індукційний струм.  
  
Процес зчитування (як і в [[запам'ятовуюча електронно-променева трубка|запам'ятовучій ЕПТ]]) руйнує збережену інформацію, отже після зчитування біта, його необхідно повторно записати.  
+
Процес зчитування (запам'ятовучій ЕПТ) руйнує збережену інформацію, отже після зчитування біта, його необхідно повторно записати.  
  
 
Для запису, на дроти збудження подається імпульс струму в зворотному напрямку, і намагніченість осердя змінює напрямок (щодо того, яке вона мала після зчитування). Однак якщо при цьому в іншому напрямку подається струм на дріт заборони, то суми струмів через кільце недостатньо, щоб змінити намагніченість осердя, і вона залишається такою ж, як після зчитування.  
 
Для запису, на дроти збудження подається імпульс струму в зворотному напрямку, і намагніченість осердя змінює напрямок (щодо того, яке вона мала після зчитування). Однак якщо при цьому в іншому напрямку подається струм на дріт заборони, то суми струмів через кільце недостатньо, щоб змінити намагніченість осердя, і вона залишається такою ж, як після зчитування.  
  
Матриця пам'яті складається з N² кільцеподібних осердів нанизаних на перетині перпендикулярних дротів збудження X<sub>1</sub>...X <sub>n </sub> і Y<sub>1</sub> ... Y<sub>n</sub>. Через всі осердя проплітається один дріт зчитування і один дріт заборони. Матриця дозволяє зчитувати або записувати біти тільки послідовно.
+
Силу струму в дротах збудження і матеріал осердя підбирають так, щоб струму через один дріт не вистачило для зміни намагніченості осердя. Це необхідно оскільки на один дріт збудження нанизано кілька десятків осердів, а змінювати напрямок намагніченості потрібно тільки в одному з них. Мінімальна сила струму, яка може змінити намагніченість осердя, залежить від його температури. Виробники комп'ютерної техніки вирішували цю проблему по-різному. Комп'ютери серії PDP фірми DEC регулювали силу струму збудження за допомогою термістора. У комп'ютерах IBM матриці пам'яті поміщалися в повітряну «духовку» або в масляну ванну в якій підтримувалася постійна висока температура.  
 
+
Силу струму в дротах збудження і матеріал осердя підбирають так, щоб струму через один дріт не вистачило для зміни намагніченості осердя. Це необхідно оскільки на один дріт збудження нанизано кілька десятків осердів, а змінювати напрямок намагніченості потрібно тільки в одному з них. Мінімальна сила струму, яка може змінити намагніченість осердя, залежить від його температури. Виробники комп'ютерної техніки вирішували цю проблему по-різному. Комп'ютери серії [[DEC PDP|PDP]] фірми [[DEC]] регулювали силу струму збудження за допомогою [[термістор]]а. У комп'ютерах [[IBM]] матриці пам'яті поміщалися в повітряну «духовку» або в масляну ванну <ref> {{cite web|url=http://ed-thelen.org/comp-hist/vs-ibm-stretch.html|title=IBM 7030 - "Stretch"|accessdate=2009-06-29|language=англійською|archiveurl=http://www.webcitation.org/66dbg64iJ|archivedate=2012-04-03}} </ref> в якій підтримувалася постійна висока температура.  
+
 
+
У [[1970]] у [[Intel]] випустила пам'ять [[DRAM]] на [[напівпровідник]]овій [[інтегральна схема|мікросхемі]] На відміну від пам'яті на магнітних осердях, пам'ять на мікросхемах не вимагала потужного джерела живлення при роботі і клопіткої ручної праці при виробництві, а її ємність росла експоненціально згідно із [[закон Мура|законом Мура]]. У 1970-х роках пам'ять на магнітних осердях була витіснена з ринку.
+
 
+
На відміну від напівпровідників, магнітні осердя не боялися радіації і [[електромагнітний імпульс (вражаючий фактор)|електромагнітного імпульсу]], і тому пам'ять на магнітних осердях деякий час продовжували використовувати у військових і космічних системах - зокрема, її використовували в бортових комп'ютерах [[Space Shuttle|Шаттлів]] до [[1991]] року<ref> {{Cite web|url=http://klabs.org/DEI/Processor/shuttle/|title=Space Shuttle Computers and Avionics|accessdate=2009-06-28|language=англійською|archiveurl=http://www.webcitation.org/66dbi6Ct5|archivedate=2012-04-03}} </ref>
+
  
Сліди епохи повсюдного розповсюдження феритової пам'яті залишилися в комп'ютерному терміні [[дамп|core dump]] (букв. «роздруківка вмісту осердя»). У сучасних [[Unix]] і [[Linux]]-системах так називається файл, в який операційна система для [[відлагодження програми|відлагодження]] зберігає вміст робочої пам'яті [[процес (інформатика)|процесу]].
+
У 1970 у Intel випустила пам'ять DRAM на напівпровідниковій мікросхемі На відміну від пам'яті на магнітних осердях, пам'ять на мікросхемах не вимагала потужного джерела живлення при роботі і клопіткої ручної праці при виробництві, а її ємність росла експоненціально згідно із законом Мура. У 1970-х роках пам'ять на магнітних осердях була витіснена з ринку.  
  
== Посилання ==
+
На відміну від напівпровідників, магнітні осердя не боялися радіації і електромагнітного імпульсу, і тому пам'ять на магнітних осердях деякий час продовжували використовувати у військових і космічних системах - зокрема, її використовували в бортових комп'ютерах Шаттлів до 1991 року
* [http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/magneticcorememory/index.html Magnetic Core Memory Tutorial] (Java-апплет) {{ref-en}}
+
* [http://www.psych.usyd.edu.au/pdp-11/core.html Core Memory] на сайті [[Університет Сіднея|Університету Сіднея]] {{ref-en}}
+
* [http://www.columbia.edu/acis/history/core.html Core Memory] на сайті Колумбійського університету {{ref-en}}
+
* {{cite web
+
| author        = Г.С. Смирнов
+
| authorlink    =
+
| publication-date= 14.04.2007
+
| url          = http://www.computer-museum.ru/books/ural_ferit.htm
+
| title        = Ферритовая память ЭВМ “Урал”
+
| format        =
+
| work          = Книги и компьютерная пресса. Электронные версии книг 
+
| publisher    = Виртуальный компьютерный музей
+
| accessdate    = 2009-08-07
+
| language=російською
+
}}
+
  
[[Категорія:Історія комп'ютерної техніки]]
+
Сліди епохи повсюдного розповсюдження феритової пам'яті залишилися в комп'ютерному терміні core dump (букв. «роздруківка вмісту осердя»). У сучасних Unix і Linux-системах так називається файл, в який операційна система для відлагодження зберігає вміст робочої пам'яті процесу.
[[Категорія:Комп'ютерна пам'ять]]
+
[[Категорія:Енергонезалежна пам'ять]]
+

Поточна версія на 13:56, 10 листопада 2014

Матриця феритової пам'яті суперкомп'ютера (1964). Розмір 10,8 × 10,8 см, ємність 4096 біт

Пам'ять на магнітних осердях або феритова пам'ять — запам'ятовуючий пристрій, що зберігає інформацію у вигляді направлення намагніченості невеликих феритових осердь, що зазвичай мають форму кільця. Феритові кільця розставлялися в прямокутну матрицю і через кожне кільце проходило, в залежності від конструкції пристрою, що запам'ятовує, від двох до чотирьох проводів для зчитування та запису інформації. Пам'ять на магнітних осердях була основним типом комп'ютерної пам'яті з середини 1950-х і до середини 1970-х років.


Принцип роботи

Існувало кілька варіантів пам'яті на магнітних осердях. Нижче описується стандартна схема, що працює за принципом збігу струмів, з кільцеподібними осердями і чотирма провідниками.

Напрямок намагніченості одного феритового кільця дозволяє зберігати один біт інформації. Через кільце проходять чотири дроти: два дроти збудження X і Y та дріт заборони Z під кутом 45°; дріт зчитування S під кутом 90°. Для зчитування значення біта, на дроти збудження подається імпульс струму таким чином, що сума струмів через отвір осердя призводить до того, що намагніченість кільця приймає певний напрям незалежно від того, який напрямок вона мала до цього. Значення біта можна визначити, вимірявши струм на дроті зчитування: якщо намагніченість осердя змінилася, то в дроті зчитування виникає індукційний струм.

Процес зчитування (запам'ятовучій ЕПТ) руйнує збережену інформацію, отже після зчитування біта, його необхідно повторно записати.

Для запису, на дроти збудження подається імпульс струму в зворотному напрямку, і намагніченість осердя змінює напрямок (щодо того, яке вона мала після зчитування). Однак якщо при цьому в іншому напрямку подається струм на дріт заборони, то суми струмів через кільце недостатньо, щоб змінити намагніченість осердя, і вона залишається такою ж, як після зчитування.

Силу струму в дротах збудження і матеріал осердя підбирають так, щоб струму через один дріт не вистачило для зміни намагніченості осердя. Це необхідно оскільки на один дріт збудження нанизано кілька десятків осердів, а змінювати напрямок намагніченості потрібно тільки в одному з них. Мінімальна сила струму, яка може змінити намагніченість осердя, залежить від його температури. Виробники комп'ютерної техніки вирішували цю проблему по-різному. Комп'ютери серії PDP фірми DEC регулювали силу струму збудження за допомогою термістора. У комп'ютерах IBM матриці пам'яті поміщалися в повітряну «духовку» або в масляну ванну в якій підтримувалася постійна висока температура.

У 1970 у Intel випустила пам'ять DRAM на напівпровідниковій мікросхемі На відміну від пам'яті на магнітних осердях, пам'ять на мікросхемах не вимагала потужного джерела живлення при роботі і клопіткої ручної праці при виробництві, а її ємність росла експоненціально згідно із законом Мура. У 1970-х роках пам'ять на магнітних осердях була витіснена з ринку.

На відміну від напівпровідників, магнітні осердя не боялися радіації і електромагнітного імпульсу, і тому пам'ять на магнітних осердях деякий час продовжували використовувати у військових і космічних системах - зокрема, її використовували в бортових комп'ютерах Шаттлів до 1991 року

Сліди епохи повсюдного розповсюдження феритової пам'яті залишилися в комп'ютерному терміні core dump (букв. «роздруківка вмісту осердя»). У сучасних Unix і Linux-системах так називається файл, в який операційна система для відлагодження зберігає вміст робочої пам'яті процесу.