-
De coated wire memory is een weinig bekende evolutie van de core memory (ferrietgeheugen). Ferrietgeheugen was toen de meest gebruikte soort geheugen (vandaar ook de naam "kerngeheugen": kernen van ferriet die het geheugen van de computer vormen). De weking van de coated wire memory is gebaseerd op die van het kerngeheugen en het is nuttig van eerst deze pagina te raadplegen.
De coated wire memory is weinig gebruikt geweest in normale toepassingen, er is eigenlijk geen geschikte nederlandstalige benaming voor dit type geheugen. Soms zie je de franse benaming: mémoire à film mince sur fil. In vergelijking met ferrietgeheugen had coated wire memory een aantal voordelen: het kon gemakkelijk geschaald worden, de sturing was veel eenvoudiger en het lezen was niet destructief. Bij kerngeheugen moesten er minstens drie draden door de kernen lopen, wat het verkleinen van de kernen onmogelijk maakte. Bij wire memory was de draad zelf de drager van de informatie. Het geheugen werd gemaakt op speciale weefmachines. Het geheugen bestaat uit berryllium-koper met een diameter van 0.13mm met een magnetische coating van permalloy (81% nickel en 19% ijzer). De informate wordt in het permalloy geschreven onder de vorm van een magnetisatie zoals bij ferrietgeheugen. Op de figuur zie je drie draden, dus 3 bits. Er zijn ook stroken die overeen komen met de woorden. Dit geheugen heeft dus een capaciteit van 4 woorden van 3 bits. Met de stroom in een bepaalde strook kunnen alle bits van het woord gelezen worden. Het aantal bits per woord hangt af van de architectuur van de computer. Gans de draad kan gemagnetiseerd worden, maar de draad wordt enkel magnetisch op de kruising van de draad met een strook, daar waar de gecombineerde stromen voldoende groot is om de magnetisatie te doen omslaan. De circulaire magnetisatie (zoals bij ferrietkraaltjes) is de voorkeursrichting van de magnetisatie. De magnetisatie in lengterichting vraagt een veel hogere totale stroom, een waarde die nooit bereikt wordt in de praktijk. De draairichting van de magnetisatie (wijzerszin of tegenwijzerszin) komt overeen met een 1 of 0 bit. Het lezen is zeer eenvoudig: men stuurt een stroom in de gewenste strook. De stroom probeert de richting van de magnetisatie te doen veranderen naar de magnetisatie in lengterichting, maar dit gebeurt niet. De magnetische richting wijkt kortstondig af, en keert dan terug naar de oorspronkelijke richting als de stroom in de strook onderbroken wordt. Het schrijven is dus niet destructief. De afwijking van de richting van de magnetisatie produceert een kleine spanning in de bit-draden, in de ene of andere richting naargelang de magnetisatie. Bij het schrijven wordt er ook een stroom gestuurd in de strook, maar ook in de individuele bits. De stroom in de draden is te laag om de magnetisatie te kunnen ompolen, enkel daar waar er ook een stroom door de strook loopt is het magnetisch veld groot genoeg om de magnetisatie eventueel te doen omslaan. Dit is hetzelfde principe als de selectie van een kern in het ferrietgeheugen. Het is een vernuftig en eenvoudig systeem. Zoals bij ferrietgeheugen bewaart het draadgeheugen zijn informatie in geval van stroomonderbreking.
In de praktijk had het geheugen de neiging te roesten als de geheugenstrengen niet luchtdicht gemonteerd werden (dat is men pas achteraf te weten gekomen). Maar als het geheugen goed gemaakt is en in een luchtdichte behuizing geplaatst is het zeer betrouwbaar. Draadgeheugen werd in enkele computers gebuikt, maar vooral in de luchtvaart. Magnetisch geheugen is minder gevoelig voor kosmische straling dan geheugenchips. Coated wire memory werd vooral gebruikt in satellieten, in ruimtesondes, raketten en in de amerikaanse ruimteveer. De NASA is nooit vergeten hoe goed het ferrietgeheugen wel was (gebruikt in de Apollo vluchten) . Bron en beeldmateriaal: Technikum 29. Dit is de praktische organisatie van het geheugen. Zowel de woord draden (blauw) als de bit draden (geel) zijn dubbel uitgevoerd, dit om common mode storingen te vermijden. De bit draden geven ook een dubbel zo sterk signaal af in deze configuratie.
Het is pas als de woord- stroom ook aanwezig is dat de bitwaarde effektief geschreven wordt. Het totaal magnetisch veld is dan voldoende om de hysterese van het magnetisch materiaal te overwinnen.
Veronderstel een geheugen van 64kbyte, met woorden die 8 bits lang zijn. Er zouden dus 65.536 woord selectiedraden moeten zijn, en dat is te veel. We gaan slechts 1024 selectiedraden gebruiken; het gevolg is dat een selectiedraad meerdere woorden zal activeren. Dit is 64× minder selectiedraden, er worden dus 64 woorden (van 8 bits) simultaan geactiveerd. Dit vormt echter geen probleem, omdat bij het lezen slechts één woord effectief gebruikt wordt. Bij het schrijven wordt ook enkel spanning gezet op één woord. Het was natuurlijk gemakkelijker geweest als de computer woorden van 512 bits zou gebruiken, maar dat is niet het geval (en zeker in die tijd niet, met databus breedtes gaande van 5 tot 32 bits). Het systeem gebruikt standaard TTL logika, met 4 "A" transistoren die een soort van bankswitch vormen. De transistoren gedragen zich als schakelaars, vandaar dat ze ook getekend worden als schakelaars). De "B" transistoren selecteren van één van de 1024 selectiedraden. De voeding (bovenste lijn) krijgt een korte positieve puls op het ogenblik van het selecteren. Het is een heel simpele manier van werken, in vergelijking met ferriet core geheugen. |
Publicités - Reklame