磁芯存储器

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磁芯存储器(英语:Magnetic Core Memory)是一种早期的存储器。磁芯存储器是利用磁性材料制成之存储器,其原理为:将磁环(磁芯)带磁性或不带磁性之状态,用以代表1或0之比特,一长串1或0之组合就代表要存储之信息。

大型主机电脑CDC 6600中使用的64x64 bits磁芯存储卡电路板,实际尺寸为10.8×10.8公分

磁芯存储器是一种随机存储器(Random Access Memory),在电脑中可担任主存储器的角色。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。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储器的角色。又由于磁芯存储器是非易失性存储器(Non-volatile Memory),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。这在早期太空探索时代时代表现了非常可靠的特性。

对磁芯存储器有重要贡献的一位是王安博士,他发明了读后即写(write-after-read cycle),解决了磁芯体应用上的一大重要问题,即读取同时就会擦除记忆而无法保有资料的难题,后来并获取了相关的专利。

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(在程序崩溃而异常中断时,将主存储器内容保存起来,以作调试之用)。

工作方式

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写入

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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

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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。

参考资料

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参见

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