不得不说华人在芯片半导体领域人才辈出,从芯片制造的孙忠谋,到目前世界最活跃的GPU公司英伟达的CEO 黄仁勋,再到CPU大佬AMD的苏姿丰。。。。不一而足。当然,本文要介绍的统治存储领域20年,磁芯存储器Magnetic Core Memory的发明人也是美籍华人王安博士,具体时间是于1948年发明的。
1-其工作原理如下:
磁芯在导线上流过电流会被磁化或改变磁化方向,通过实验和材料工艺得到最小磁化电流阈值。每个磁芯有XY方向的导线和一条读出线,组成阵列,可以记录数据的0和1状态。在铁氧体磁环里穿进一根导线,导线中流过不同方向的电流时,可使磁环按两种不同方向磁化,代表“1”或“0”的信息便以磁场形式储存下来。
王安博士利用这一思想研制的“脉冲传输控制装置(Pulse transfer controlling device)”于1949年获得了美国专利,开创了磁芯存储器时代。
磁芯存储器是一种随机存取存储器(Random Access Memory),在电脑中可担任主存的角色。比起真空管而言,磁芯存储器省电、也没有真空管的寿命问题。即便是当电脑进入半导体时代后,仍然有一段相当的时间,磁芯存储器持续担任主存的角色。又由于磁芯存储器是非易失性存储器(Non-volatile Memory),因此它的一个特色是:即使死机或电源中断,只要没有发生错误的写入信号,则仍然可保有其内容。而这一点在早期太空探索时代时代非常重要,表现出了非常可靠的特性。
2-工作方式
写入。每一个作为存储单元的环都有两条导线通过,当需要写入资料到单元中时,横竖的导线各通以介于0.5倍~1倍磁化阈值的电流,对于目标单元来说,通过的电流总和会到达磁化的阙值,而对于挂在这两条线的其他单元来说,通过的电流将低于改变状态所需电流,并不会造成内容的变动。
读取。若要读取一个特定的存储单元,则给对应的导线通以电流尝试将该单元的比特设为 0 ,若是该单元原本存储的资料是 0 则不会发生任何改变;若为 1 则该单元会被写入 0 并在磁极改变时发出一个电流脉冲,即可以得知该单元原本所保存的资料是 0 或是 1,从读取开始到脉冲发生的时间为存储器的读取时间,但同时该单元将会无条件的变成 0。
因为读取操作属于破坏性读取,所以有必要将原始资料写回该存储单元,这一个读取与写入耗时总和为存储器周期。
3-延续,并未消亡:
虽然现今使用半导体存储器已经很久,但有时仍然沿用传统的名称,或把存储器称为Core,其中一个明显的例子就是Core Dump(表示在程序崩溃而异常中断时,将主存内容保存起来,以作调试之用)。
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