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磁芯存储器

技术定义

用可磁化和翻转的微小磁芯保存二进制位,并通过线圈选择和读写的随机访问存储器。

它是什么

磁芯存储器由许多可翻转磁化方向的铁氧体小磁芯组成。交叉的行线和列线选择目标单元,读出磁状态后再把被破坏的位写回,从而形成随机访问主存。

为什么出现、解决了什么问题

延迟线依赖数据在介质中的位置,随机访问程序和数据时不够灵活。磁芯阵列提供了更稳定的地址访问和断电保持能力,让存储程序计算机可以扩大规模。

为什么重要、推动了什么

磁芯把“主存容量、速度和可靠性”推到系统设计中心,并成为半导体存储器比较成本和密度的对象。MOS DRAM 达到足够密度和低价后,才开始大规模替代磁芯。

原理与影响

解决的问题

  • 改善延迟线存储器的串行访问限制。
  • 为大型存储程序计算机提供稳定、可扩展的随机访问主存。

核心原理

  • 磁芯的两种剩磁方向分别表示 0 和 1。
  • 行线和列线的电流选择目标磁芯,读出通常会破坏状态并需要重写。

相对前代的改进

  • 随机访问延迟更可预测,断电后仍可保留磁状态。
  • 阵列化结构便于随着机器规模增加而扩展容量。

技术意义

  • 在 1950–1970 年代长期担任计算机主存。
  • 为半导体 RAM 替代主存提供了性能和成本基准。

历史与应用

人物

An Wang、Jay Forrester

组织

Harvard University、MIT Lincoln Laboratory

事件

1949 年磁芯存储器相关专利和原型、1950 年代成为计算机主存方案

典型应用

大型机主存、实时控制计算机、早期小型机和航天计算机

留下的局限

  • 制造需要大量手工穿线,体积和成本较高。
  • 读写线和驱动电路复杂,速度与密度受磁性材料限制。

上下游关系

上游

下游

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