磁芯存储器的构成及相关描述

术语“核心”来自传统的变压器，其绕组环绕磁芯。 在核心存储器中，导线通过任何给定的核心 - 它们是单圈设备。 用于存储器核心的材料的性质与用于电力变压器的材料的性质显着不同。 用于核心存储器的磁性材料需要高度的磁剩磁，保持高度磁化的能力和低矫顽力，从而需要更少的能量来改变磁化方向。 核心可以采用两种状态，编码一位，当“感应线”“选择”时可以读取。 即使存储器系统断电(非易失性存储器)，核心存储器内容也会保留。 但是，当读取内核时，它会重置为“零”值。 然后，计算机存储器系统中的电路在立即重写周期中恢复信息。

运作最常见的核心存储器形式，X / Y线重合电流，用于计算机的主存储器，由大量小环形亚铁磁陶瓷铁氧体(磁芯)组成网格结构(组织为“堆叠“称为平面的层”，电线穿过核心中心的孔。在早期系统中有四条线：X，Y，Sense和Inhibit，但后来的核心将后两条线组合成一条Sense / Inhibit线。每个环形线圈存储一位(0或1)。每个平面中的一个位可以在一个周期内被访问，因此一个字数组中的每个机器字被分布在一堆“平面”上。每个平面将并行操作一个字的一位，允许在一个周期内读取或写入完整的字。核心依赖于用于制造环形的铁氧体材料的“方形环”特性。穿过芯的导线中的电流产生磁场。只有大于某一强度的磁场(“选择”)才能使磁芯改变其磁极性。为了选择存储器位置，X和Y中的一条线被驱动一半的电流(“半选择”)以引起这种改变。只有在X和Y线交叉处产生的组合磁场(逻辑AND功能)足以改变状态;其他核心只能看到所需字段的一半(“半选”)，或根本没有。通过沿特定方向驱动电流通过导线，所产生的感应场迫使所选择的磁芯的磁通量沿一个方向或另一个方向(顺时针或逆时针)循环。一个方向是存储的1，而另一个是存储的0。磁芯的环形形状是优选的，因为磁路是闭合的，没有磁极，因此外部磁通很少。这允许核心紧密堆积在一起而不允许它们的磁场相互作用。核心阵列中的交替45度定位有助于减少任何杂散耦合。

读写为了读取一些核心存储器，电路通过驱动在该核心处相交的所选X和Y线，试图将该位翻转到指定为0状态的极性。1、如果该位已经为0，则核心的物理状态不受影响。2、如果该位先前为1，则核心改变磁极性。在延迟之后，这种变化会将电压脉冲感应到Sense线。检测到这种脉冲意味着该位最近包含1.脉冲的缺失意味着该位包含0.检测电压脉冲的延迟称为核心存储器的访问时间。在任何这样的读取之后，该位包含0.这说明了为什么核心存储器访问被称为破坏性读取：读取核心内容的任何操作都会擦除这些内容，并且必须立即重新创建它们。为了写入一些核心存储器，该电路假定存在读操作并且该位处于0状态。要写入1位，驱动选定的X和Y线，电流方向与读操作方向相反。与读取一样，X和Y线交叉处的磁芯改变磁极性。要写入0位(换句话说，禁止写入1位)，也会通过Inhibit线发送相同数量的电流。这将流过相应磁芯的净电流减小到选择电流的一半，从而抑制极性的变化。访问时间加上重写时间是内存循环时间。

其他形式的核心记忆字线核心存储器通常用于提供寄存器存储器。此类型的其他名称是线性选择和2-D。这种形式的核心存储器通常在平面上通过每个核心，字读取，字写入和位感测/写入编织三条线。为了读取或清除字，将全电流施加到一个或多个字读取线;这会清除所选择的内核，并且任何触发都会在其位读/写线中产生电压脉冲。对于读取，通常只选择一个字读取线;但是为了清楚，可以选择多个字读取线，同时忽略位感测/写入行。为了写入字，将半电流施加到一个或多个字写入线，并且将半电流施加到每个位感测/写入线以用于要设置的位。在一些设计中，读取字和字写入行被组合成单个导线，从而产生每位只有两个导线的存储器阵列。对于写入，可以选择多个字写入行。这提供了优于X / Y线重合电流的性能优势，因为在单个周期中可以清除或写入具有相同值的多个字。典型的机器寄存器组通常只使用这种形式的核心存储器的一个小平面。使用这种技术构建了一些非常大的存储器，例如CDC 6600中的扩展核心存储(ECS)辅助存储器，其高达200万个60位字。另一种称为核心绳索内存的核心内存提供了只读存储。在这种情况下，具有更多线性磁性材料的磁芯仅用作变压器;没有信息实际上存储在各个核心内。这个词的每个部分都有一个核心。读取给定存储器地址的内容在对应于该地址的导线中产生电流脉冲。每条地址线都穿过一个核心来表示二进制，或者在该核心的外部，以表示二进制。正如所料，内核比读写内核的内核要大得多。这种类型的内存非常可靠。一个例子是用于月球着陆的阿波罗指导计算机。