Înainte de folosirea inelelor feromagnetice cu semiconductori, s-au folosit inele feromagnetice în aceleași scopuri. Istoria dezvoltării memoriei magnetice a început în anii '50 și nu sa încheiat încă.
Adesea, invizibilul stăpân al destinelor din universul tehnologiei informației, după ce a ales o șansă de la unul dintre ei, îl întoarce după ceva timp. Ca și atunci nu eram în spirit și am dat palma rivalului tău. Dar acum aveți toate șansele de a arăta la ce vă este bun. Mai ales că în timpul trecut, cu siguranță ați insistat, ca un cognac scump, și vă veți manifesta în toată gloria sa.
Suntem atât de obișnuiți cu faptul că, în memoria de gadget-uri digitale moderne implementate pe elemente semiconductoare care nu tolerează gândul că înainte, dar chiar și cu atât mai mult în viitorul apropiat, lucrurile se pot schimba, și condensatori cu tranzistori, care sunt celulele fundație astăzi operative și memorie flash, vor da drumul la locul violent al concurenților lor, care au fost învinsi odată - magneți.
Această poveste este rezultatul interesului meu în elementele unice ale memoriei, care a fost echipat cu o uimitoare în orice fel un laptop din GRID singur cu Compass 1101. La un moment în care cele mai multe dintre colegii sai au fost echipate cu 5,25 „drive-uri, GRID Compass a avut la bord faptul că suntem acum apelați SSD sau SSD. în același timp, nu au fost realizate pe semiconductori, precum și floppy omologii mai puțin avansate în notebook-uri, cu ajutorul tehnologiei magnetice. Cu toate acestea, un tip special. a fost incredibil, și am vrut să înțeleagă acest lucru, astfel hnologii. Nu știam ce o poveste uimitoare da-mi curiozitatea mea. Istoria o minte iscoditoare, o perspectivă unică și spirit mai puțin frecvente singură persoană comerciale.
Aceasta este o poveste despre invenția elementelor de memorie care utilizează proprietățile magnetice ale materiei. Tehnologie, a trăit o viață scurtă, dedicată uitării și găsită din nou pe o nouă spirală a evoluției tehnologice.
Domnul Inelelor. Memoria calculatorului din anii '50
Să recunoaștem că tehnologiile moderne de memorie semiconductoare sunt un compromis impus consumatorului de către industria microelectronică. Probabil că nu este nimic mai rău decât o unitate de valoare binară care formează, de conducere creaturile energetice mulțimea, cum ar fi electronii în capcană condensatori (așa cum se întâmplă în cipurile de memorie curent) sau porți tranzistor (așa cum este implementat în memorie flash). Nu numai că electronii vioi în ciuda tuturor închiderile încearcă să scape din celula de închisoare, care necesită module de memorie celule de rescriere periodice, astfel încât rularea de libertate, se străduiesc să fie încălzite peste tot în jurul ei de energie fără margini. Despre actualul favorit al pieței de memorie permanentă reinscriptibilă - tehnologia flash (indiferent de ce tip - NAND sau NOR) și nu poate vorbi. Într-adevăr, în scopul de a conduce electronii sub poarta celulei tranzistorului, pulsul necesar de putere astfel încât partea a celulei si distruge. limitând astfel numărul de cicluri de rescriere și de a face o problemă a fiabilității SSD una dintre cele mai importante dintre interogările de căutare pe Internet.
Între timp, de la momentul dezvoltării primelor computere digitale, inginerii au cunoscut puterea, într-o oarecare măsură, inerente oricărei substanțe din univers. Interacțiunea magnetică a corpurilor a fost descoperită cu mult timp în urmă și suficient de bine studiată pentru a înțelege: magnetizarea obiectului este excelentă pentru stocarea informațiilor digitale. Nu în ultimul rând, deoarece magnetismul este strâns legat de electricitate și cum se generează fluxul acelorași electroni, folosind magnetismul obiectului, a fost cunoscut încă din timpul lui Faraday.
De aceea, atunci când dezvoltăm prototipuri de memorie cu acces aleatoriu pentru primele computere digitale, inginerii nu se gândesc cu adevărat la alegerea tehnologiei. Ideea a fost simplă: câmpul magnetic stochează un pic de informație, principiul de inducție electromagnetică extrage acest bit ca un impuls de curent de inducție. E simplu.
Determinate prin principiu, inginerii au efectuat experimente cu materiale care stochează cel mai eficient informații sub forma de magnetizare remanentă și moduri de transformare a acesteia în fluxul de electroni.
Rezultatul cercetării lor a fost memoria pe miezul magnetic (memoria nucleului magnetic), unde celula de stocare a fost un inel de ferită solidă magnetică, pe baza chimică a căruia sunt diferiți compuși ai oxidului de fier.
O caracteristică unică a feritei este o buclă de histerezis magnetic practic dreptunghiulară. Limita superioară corespunde magnetizării remanente a inelului, care este utilizată ca unitate logică, granița magnetizării reziduale opuse corespunde unui zero logic.
Nu vom intra în detalii despre formarea și citirea informațiilor din inelul de ferită - o celulă a memoriei nucleului magnetic, puteți citi despre ea într-o multitudine de surse și chiar să vă uitați la cursul interactiv. Să ne ocupăm de problemele tehnologice întâlnite de dezvoltatorii de memorie pe nucleele magnetice.
De fapt, acest modul de memorie este un web și patru fire întrepătrunse responsabile pentru excitarea câmpurilor magnetice ale diferitelor direcții, precum și citirea datelor interdicție (în cazul înregistrării în logica zero de celule).
Inelele de ferită au fost amplasate în coronite ale acestor fire, formând o aparență de poștă electronică de înaltă tehnologie. Iar problema principală (cu excepția necesității de a menține o anumită temperatură (de obicei ridicată) a inelelor de ferită) a fost complexitatea țeserii acestei corespondențe. Evident, pentru memoria volumului mare sunt necesare mai multe celule, ceea ce implică ștampilarea unui număr mare de inele și o procedură complicată de intercalare a acestora în fire. În același timp, era inadecvat din punct de vedere tehnic și economic să se facă o astfel de memorie ferită în forma unui tapițer gigant.
O modalitate de a "țese" memoria pe miezurile magnetice
Este ridicol, desigur, să atârni un covor de-a lungul calculatorului și să se laude tuturor: aceasta este memoria noastră operațională. Prin urmare, poșta cu lanț de ferită țesută în module mici în dimensiune, cum ar fi buclele de broderie. Cea mai faimoasă tehnică de țesere a unor astfel de module cu o capacitate de 16x16 biți (capacitate de 256 de biți) la acel moment a fost dezvoltată de compania britanică Mullard. Au existat variații și mai multe, de exemplu, 32x32 biți (capacitate 4096 biți). Astfel de module au fost conectate în serie în secțiuni, din care au fost montate așa-numitele cuburi de ferită - unități de memorie conectate la un calculator.
Modul magnetic de memorie de 256 biți de la Mullard
Cubul de ferită în ansamblu
Evident, erorile în procesul de țesere a modulelor și în procesul de asamblare a cuburilor de ferită au fost strâmbe (lucrarea a fost practic manuală), ceea ce a dus la o creștere a timpului de depanare și de depanare.
În căutarea unei soluții de compromis, inginerii au decis să încerce să utilizeze plăci de ferită în loc de inele. În astfel de plăci, ideea unui inel de ferită a fost ridicată la absolut. De fapt, întreaga suprafață a plăcii era un inel de ferită cu multe găuri, prin care s-au trecut firele de control. Procesul de fabricare a memoriei pe plăcile de ferită a fost oarecum mai simplu. Dar, totuși, a fost o variantă a aceleiași țesături de memorie comemorativă.
Datorită problemei actuale a laboriosității dezvoltării memoriei pe inele de ferită, un angajat al laboratorului Bell Labs, Andrew Bobek, a avut ocazia să își arate talentul inventiv.
Memorie Twistor. Star inginer de dans Bobek
Datorită invențiilor sale, Andrew Bobek a primit numeroase premii din diverse comunități științifice și de inginerie
Utilizarea crescândă a computerelor digitale în sistemele cu comutare de circuite necesită o capacitate de stocare tot mai mare. Ei bine, din moment ce tehnologia de bază a acelui moment a fost memorie pe inele magnetice, inginerii ATT au simțit pe deplin "limita" de a crea RAM pentru mașinile lor.
Unul dintre acești ingineri a fost Andrew Bobek, care în 1949 a venit să lucreze la Bell Labs de la Universitatea din Indiana.
Bobek a decis să schimbe radical direcția de cercetare și să ofere o alternativă la modul extins de îmbunătățire a memoriei pe inele de ferită. Prima întrebare pe care a pus-o el însuși a fost: "Este necesar să se utilizeze materiale magnetice solide, cum ar fi ferita, ca material de stocare pentru magnetizarea reziduală?". La urma urmei, ele nu sunt singurele cu implementări de memorie adecvate și o buclă de histerezis magnetic. Pentru o lungă perioadă de timp, în domeniu s-au cunoscut aliaje magnetice moi care au proprietăți adecvate. Mai întâi, ele cuprind aliaje de fier cu nichel (permalloy), fier cu nichel și cobalt (permendur) și fier cu siliciu (oțel transformator).
Forma buclei de histerezis magnetice a diferitelor ferromagneți magnetici-dur și moi
Bobek a început experimente cu permalloy. Datorită proprietăților sale fizice, acest aliaj a fost ușor turnat într-o folie foarte subțire, fără a-și pierde proprietățile magnetice. Și lui Bobbek a venit ideea: de ce ar trebui celulele din memoria magnetică să fie sub formă de inele? La urma urmei, structurile în formă de inel pot fi obținute pur și simplu prin aplicarea unei folii de permalloy la firul purtător sub un unghi necesar de patruzeci și cinci de grade pentru o magnetizare corectă. Bobek a numit un astfel de cablu printr-un cablu twistor, în onoarea răsucirii de dans învins la acea vreme (twist în engleză - "torsiune").
Simplificată memorie twistor
Model industrial cu memorie twist cu cabluri răsucite din polietilenă ambalate în polietilenă
Propunând înlocuirea inelelor magnetice cu un cablu twistor, Bobek a rezolvat, de fapt, problema creării unor rețele de stocare arbitrar de mari. La urma urmei, o bandă de polietilenă lungă, cu răsucire îndoită, puteți împături în mod compact acordeonul, alternând straturile cu anvelope din cupru.
O caracteristică unică a memoriului twistor a fost capacitatea de a citi sau de a scrie un șir întreg de pseudocrime permalloy situate pe cabluri paralele de tip twistor care trec peste o magistrală. Acest lucru a simplificat foarte mult designul memoriului twistor în comparație cu memoria pe inele, lăsându-l să nu mai aibă fire de interdicție.
Deci, folosind proprietățile uimitoare ale permalloy, inginerul Bobek a dezvoltat una dintre cele mai eficiente modificări ale memoriei magnetice a timpului. Ideea unui twistor de memorie a fost atât de impresionată de conducerea Bell Labs, că o cantitate impresionantă de resurse și resurse a fost exprimată pentru comercializarea sa.
atac agresiv pe toate fronturile de memorie semiconductoare, acesta mikrominiatirizatsiya bazat pe ciclul de dezvoltare a deșeurilor de circuite integrate, precum și ușurința de implementare în soluții de microprocesoare existente (timp de aceeași Intel de operare a făcut istorie nu numai svezherazrabotannuyu de memorie tvoistor, dar, de asemenea, memoria miezului magnetic, în general.
Desigur, memoria twistor a fost folosită într-o serie de proiecte ATT aproape până la mijlocul anilor optzeci ai secolului trecut. Dar a fost mai degrabă o agonie decât un progres.
Cu toate acestea, un moment pozitiv din dezvoltarea memoriei twist a fost încă disponibil. Investigând efectul magnetostrictiv în combinațiile de pelicule permalloy cu ortoferrite (ferite bazate pe elemente de pământuri rare), inginerul Bobek a remarcat una din trăsăturile lor legate de magnetizare. O caracteristică care a condus la dezvoltarea unei memorii cu bule uimitoare (memorie cu bule). Este chiar cea care a fost instalată la bunicul laptop-urilor GRiD Compass 1101.
Trimiteți-le prietenilor: