Pamięć rtęciowa
Z Wikipedii
Pamięć rtęciowa to rodzaj pamięci operacyjnej, wczesna odmiana pamięci na akustycznych liniach opóźniających.
Spis treści |
[edytuj] Zasada działania
Działanie pamięci rtęciowej opiera się na fakcie, że prędkość rozchodzenia się każdej fali akustycznej (także ultradźwięków) przez rtęć, wynosząca ok. 1407 m/s jest znacznie mniejsza od szybkości rozchodzenia się fal elektromagnetycznych i impulsów elektrycznych, co znakomicie nadawało się do budowy linii opóźniających. Z informatycznego punktu widzenia był to rejestr przesuwający, inaczej kolejka (FIFO) z krążącą ze stałą prędkością informacją.
[edytuj] Konstrukcja
.jpg)
Pamięć tego typu skonstruowana była jako zbiór stalowych rur wypełnionych rtęcią. Po jednej stronie każdej z rur znajdował się przetwornik elektroakustyczny – generator ultradźwięków, a po drugiej – drugi przetwornik, odbiornik. Impulsy elektryczne zmieniane były w głowicy nadawczej w ultradźwięki, które po drugiej stronie rury przetwarzane były z powrotem na impulsy elektryczne, które ponownie uruchamiały nadajnik ultradźwięków. Uzyskane w ten sposób opóźnienie umożliwiało zapamiętanie tylu sekwencji bitów, ile rur było zastosowanych. Innymi słowy każdy pojedynczy bit pamięci przechowywany był w pojedynczej rurze z rtęcią w postaci pojedynczego zaburzenia cieczy (rtęci) falą akustyczną. W jednej rurze "mieściło się" więcej niż jedno zaburzenie, w trakcie przemieszczania się fali głowica nadawcza generowała kolejne impulsy, tak że pamięć ta osiągała pojemność do 1024 bitów przypadających na jedną rurę.
[edytuj] Eksploatacja
Zastosowanie rtęci - płynnej, mało wygodnej w użyciu i ciężkiej - podyktowane było faktem, że impedancja akustyczna na styku rtęci z piezoelektrycznymi głowicami - przetwornikami elektroakustycznymi jest bardzo mała, co minimalizuje straty energii. Mimo to i tak w czasie pracy pamięci te - w wyniku wspomnianych strat - nagrzewały się do ponad 40 °C (angielska wikipedia podaje, że celowo utrzymywano je w tej temperaturze, aby możliwie zbliżyć impedancje akustyczne rtęci i przetwornika piezoelektrycznego, co minimalizuje osłabienie sygnału) . Pamięci były tanie i łatwe w produkcji ale kłopotliwe w eksploatacji, wymagały stałej temperatury i były wrażliwe na wstrząsy. Ciągły odczyt i zapis powodował ponadto powstawanie błędów, a uszkodzenia mechaniczne (nieszczelności) - groziły zatruciem trującymi oparami rtęci, zwłaszcza zważywszy na nagrzewanie się urządzenia. Wydzielanie ciepła dodatkowo utrudniało pracę współpracujących z rurami lampowych układów elektronicznych, których lampy wydzielały również ogromne ilości ciepła.
Pamięci tego rodzaju stosowane były we wczesnych konstrukcjach maszyn liczących w latach pięćdziesiątych XX w., np. w maszynie UNIVAC-I z 1951, w polskiej maszynie XYZ z 1958 i niedokończonej EMAL z 1953 r.
Jej tańszym następnikiem jest pamięć na drutach niklowych stosowana np. w komputerach ZAM-2. W dalszym rozwoju komputerów pamięci na liniach opóźniających zostały zastąpione pamięciami ferrytowymi, aż wreszcie – półprzewodnikowymi.
[edytuj] Przykładowe dane (pamięć komputera EMAL)
- częstotliwość: 750 kHz
- pojemność: 512 słów 39 bitowych
- pojemność jednej rury: 624 bity
- liczba rur: 32
[edytuj] Linki zewnętrzne
|
|