Матриця ферритовой пам'яті суперкомп'ютера CDC 6600 (1964). Розмір 10,8 × 10,8 см, ємність 4096 біт
Пам'ять на магнітних сердечниках (англ. Magnetic core memory) або ферритовая пам'ять (англ. Ferrite memory) - пристрій, що запам'ятовує. зберігає інформацію у вигляді напрямку намагніченості невеликих феритових сердечників, 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 і запису інформації. Пам'ять на магнітних сердечниках була основним типом комп'ютерної пам'яті з середини 1950-х і до середини 1970-х років.
Принцип роботи [ред | правити вікі-текст]
Існувало кілька варіантів пам'яті на магнітних сердечниках.
Біакс [ред | правити вікі-текст]
Біакс (від лат. Bi- - два і axis - вісь) - феритовий сердечник з двома взаємно перпендикулярними отворами. Зчитування інформації з Біакс здійснюється без руйнування інформації, таким чином не потрібно час на її відновлення. Використовувався в деяких ЕОМ сімейства БЕСМ.
Схема збігу струмів [уточнити] [ред | правити вікі-текст]
X, Y - дроти збудження, S - зчитування, Z - заборони
Матриця пам'яті на магнітних сердечниках
Схема з кільцеподібними сердечниками і чотирма провідниками працює за принципом збігу струмів. Напрямок намагніченості одного феритового кільця дозволяє зберігати один біт інформації. Через кільце проходять чотири дроти: два дроти збудження X і Y, провід 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 сердечника призводить до того, що намагніченість кільця приймає певний напрям незалежно від того, який напрямок вона мала й до того. Значення біта можна визначити, вимірявши струм на дроті зчитування: якщо намагніченість осердя змінилася, то в проводі зчитування виникає індукційний струм.
Процес зчитування (як і в пам'ятною ЕПТ) руйнує збережену інформацію, отже, біт після зчитування необхідно записати повторно.
Для запису на дроти збудження подається імпульс струму в зворотному напрямку і намагніченість осердя змінює напрямок (щодо того, яке вона має після зчитування). Однак якщо при цьому в іншому напрямку подається струм на провід 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 сердечників, нанизаних на перетину перпендикулярних дротів збудження X1 ... XN і Y1 ... YN. Через все сердечники проплетается один провід зчитування і один провід заборони. Таким чином, матриця дозволяє зчитувати або записувати біти тільки послідовно.
Силу струму в проводах збудження і матеріал сердечника підбирають так, щоб струму через один дріт не вистачило б для зміни намагніченості осердя. Це необхідно, оскільки на один провід збудження нанизано кілька десятків сердечників, а міняти напрям намагніченості потрібно тільки в одному з них. Слід зазначити, що мінімальна сила струму, яка може змінити намагніченість осердя, залежить від температури сердечника. 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 [1] в якій підтримувалася постійна висока температура.
Інші варіанти [ред | правити вікі-текст]
Існували й інші варіанти ферритовой пам'яті, що відрізняються як за проводці, так і по конфігурації сердечників. Наприклад, функції зчитування і заборони можна було поєднати в один провід.
В деякі комп'ютери - наприклад, в Packard Bell 440 і до деяких ЕОМ сімейства БЕСМ - ставили пам'ять не з кільцеподібними сердечниками, а з Біакс. У Біакс було два перпендикулярних отвори; через одне проходив провід зчитування, через інше - провід записи. Така схема дозволяла прочитати біт без руйнування інформації. [2]
Історія розробки [ред | правити вікі-текст]
Кінець епохи [ред | правити вікі-текст]
У 1970 році Intel випустила пам'ять DRAM на напівпровідниковій мікросхемі. На відміну від пам'яті на магнітних сердечниках, пам'ять на мікросхемах не вимагала потужного джерела живлення при роботі і копіткої ручної праці при виробництві, а її ємність росла експоненціально відповідно до закону Мура. Таким чином в 1970-х роках пам'ять на магнітних сердечниках була витіснена з ринку.
Сліди епохи повсюдного поширення ферритовой пам'яті залишилися в комп'ютерному терміні core dump (букв. «Роздруківка вмісту сердечників»). В сучасних Unix - і Linux-системи так називається файл, в який операційна система для налагодження зберігає вміст робочої пам'яті процесу.