Concorso Op Amp: Memoria del nucleo magnetico The Dr Cockroach Way

Sep 26, 2023

Non importa come progredisce la tecnologia della memoria, la memoria a nucleo magnetico è ancora interessante. Resistente alle radiazioni, non volatile e davvero carino. Cosa c'è da non amare? [Mark Nesselhaus] non è estraneo alle costruzioni elettroniche divertenti e sfacciate - a giudicare dai suoi progetti hackaday.io - e questa partecipazione al concorso Hackaday Op-Amp non è un'anomalia. Questo è un dimostratore di RAM con nucleo magnetico a sedici bit costruito su vetro utilizzando nastro di rame e saldatura, che ha sempre un bell'aspetto e in realtà non è poi così difficile da fare da solo, a patto di prendere una nuova lama di bisturi dalla confezione prima di iniziare.

Per chi non lo sapesse, i fili X e Y incrociati ospitano ciascuno un toroide magnetico duro che può essere magnetizzato solo da un campo oltre una certa soglia a causa della forma della curva BH dei materiali di ferrite. L'idea è che, per una corrente di soglia richiesta, si guidi la linea X e la linea Y selezionate ciascuna con una metà di corrente di questo valore, in modo che solo la punta centrale selezionata "veda" il valore completo del campo e inverta lo stato. Ciò significa che è possibile scrivere solo un singolo bit per ciascun piano centrale, quindi per formare parole più lunghe questi strati vengono impilati, producendo delle meravigliose strutture cubiche. Questi circuiti magnetici sono responsabili della messa dell’uomo sulla Luna.

Leggere lo stato del bit è sostanzialmente l'opposto. Un terzo filo di rilevamento viene fatto passare in sequenza attraverso ciascun bit della matrice. Guidando una corrente nella direzione opposta attraverso la corona di perforazione selezionata, se il nucleo era stato precedentemente magnetizzato, il filo di rilevamento leggerà un breve impulso che può essere amplificato e registrato. Chi ha l'occhio d'aquila si renderà conto che la lettura è un processo distruttivo, quindi questo deve essere seguito da un processo di riscrittura per aggiornare il bit, anche se lo stato del core persisterà senza alimentazione, conferendo alla memoria un comportamento non volatile.

[Mark] utilizza un semplice front-end accoppiato trasformato differenziale differenziale a transistor discreto che rileva il minuscolo impulso di corrente e lo trasmette a un latch Set-Reset per la visualizzazione. Questo semplice concetto potrebbe essere facilmente esteso per renderlo una memoria pratica, ma per ora l'indirizzamento è garantito da un paio di clip a coccodrillo e da un interruttore a impulsi di scrittura/lettura discreto. Osserveremo con interesse fino a che punto si spingerà.

Le build di memoria core fai-da-te non sono un evento regolare in queste parti, ma le vediamo di tanto in tanto, come questa raffinata configurazione a 64 bit. Gli array di nuclei non sono l'unica memoria magnetica in città, abbiamo visto anche memorie di corde di nucleo fai-da-te.