Конкурс операционных усилителей: память на магнитном сердечнике The Dr Cockroach Way

Sep 26, 2023

Независимо от того, как развиваются технологии памяти, память на магнитных сердечниках по-прежнему актуальна. Устойчивый к радиации, энергонезависимый и такой красивый. Что тут не любить? [Марк Нессельхаус] не новичок в забавных сборках электроники — судя по его проектам на hackaday.io — и эта заявка на конкурс операционных усилителей Hackaday не является исключением. Это шестнадцатибитный демонстратор оперативной памяти с магнитным сердечником, построенный на стекле с использованием медной ленты и припоя, который всегда выглядит великолепно и на самом деле его не так уж сложно сделать самостоятельно, если перед началом работы вы возьмете из упаковки новое лезвие скальпеля.

Для непосвященных: каждый из скрещенных проводов X и Y содержит магнитотвердый тороид, который может намагничиваться только полем, превышающим определенный порог, из-за формы кривой BH ферритовых материалов. Идея состоит в том, чтобы для достижения требуемого порогового тока подать выбранную линию X и линию Y каждую с током, равным половине этого значения, так, чтобы только выбранный основной бит «видел» полное значение поля и перевернул состояние. Это означает, что для каждой основной плоскости можно записать только один бит, поэтому для формирования более длинных слов эти слои складываются друг на друга, образуя замечательные кубические структуры. Эти магнитные цепи ответственны за доставку человека на Луну.

Чтение битового состояния в основном противоположно. Третий измерительный провод последовательно проходит через каждый бит массива. Если подать ток в обратном направлении через выбранный сердечник, если сердечник ранее был намагничен, то сенсорный провод считывает короткий импульс, который можно усилить и зарегистрировать. Внимательный поймет, что чтение — это разрушительный процесс, поэтому за ним должен последовать процесс обратной записи для обновления бита, хотя состояние ядра будет сохраняться без питания, обеспечивая энергонезависимое поведение памяти.

[Марк] использует простой входной каскад с дифференциальной трансформируемой связью на дискретных транзисторах, который воспринимает крошечный импульс тока и передает его на защелку Set-Reset для визуализации. Эту простую концепцию можно легко расширить, чтобы сделать ее практичной памятью, но на данный момент адресация осуществляется с помощью пары зажимов-крокодилов и дискретного импульсного переключателя записи/чтения. Мы с интересом будем наблюдать, как далеко это зайдет.

Сборка основной памяти своими руками не является обычным явлением в этих компонентах, но мы видим их время от времени, как, например, эту отполированную 64-битную установку. Массивы с сердечниками — не единственная магнитная память в городе, мы также видели память с сердечниками, сделанную своими руками.