在计算机存储的曙光中

这篇文章有很重的照片，因此我将其删除了。

引言

在实际计算机出现之前就出现了存储数字信息的问题。 在讨论特定的物理实现之前，我们先介绍一下术语。

存储器 - 物理设备或存储环境。 在最简单的情况下，内存是一个包含“ 1”或“ 0”的编号单元阵列。 我们不会将零和写在笔记本中的零视为内存，因为不可能（或严格说来是可能的，但毫无意义）自动读取此类内存。

从组织对数据的访问的角度来看，内存可以分为以下几种类型：

• RAM-随机存取存储器，随机存取存储器。 您可以读取或更改任何单元格。
• ROM-只读内存，您可以从中读取任何单元但不能写入的内存（只读内存，ROM）。
• FIFO-先进先出，一种只能从上方写入而只能从下方读取的内存（以俄语单词为准）。
• 堆栈（LIFO）-后进先出，访问存储器，只有对顶层元素进行读写才可以访问（我真的很喜欢它的苏联名叫store）。
• CAM-内容可寻址存储器，可按内容寻址的存储器（俄语名称-关联存储器）。

面料图案

第一次提出了从内存中存储和读取数据的任务，然后成功地解决了该问题以控制织机中的线程。


猎鹰织机。 前景是打孔卡，它们定义了织物图案。 链接

如何运作？ 首先考虑机器的最简单的图：


维基百科织机

这个想法是简单，综片（图中c）中形成一间隙，其从通过所述轴的 （经轴）供给经线之间（在织造术语棚）穿梭i，则线程其是由钢筘H的装置按压，则脚蹬È综片改变的地方和重复该过程。 布料缠绕在商品轴u上 。 一切都会好起来的，但是如果您想得到一个模式怎么办？ 一个明显的例子是个人升降在每次迭代经线，条件是它们具有不同的颜色（例如黑色和白色）。 此设计是由Basil Bouchon在1725年提出的，然后由Jean-Baptiste Falcon在1728年开发了一种自动送入打孔卡的系统。 让我们使用稍后但在设计上类似的提花机示例来分析此机制的操作：


关于提花窗帘的好文章中的提花机图

轴8进纸并按下下一张打孔卡。 带有钩子1的针被压在针上，其中一些掉入了打孔卡的孔中。 因此，被卡在孔中的针抬起相应的钩，并且可以用特殊的杆将其捡起，从而形成上综片，因为附接到钩的线3使对应于它们的经线4升高。 在铅锤5的重量作用下，那些钩子未掉入孔中的经线较低，因此重力起着第二堆的作用。


约瑟夫·玛丽·提花的自画像，由他的织机制成。 维基百科

这样，我们得到了第一个ROM，它将成为第一批计算机的组成部分，并将生存到80年代初。

第一个字节

因此，二十世纪已经到来，第一台计算机出现了，并且对RAM的需求也随之而来。 最早遇到此问题的人之一是约翰·文森特·阿塔纳索夫（John Vincent Atanasov）和克利福德·贝里（Clifford Berry），1939年，他们开始组装自己的ABC，即阿塔纳索夫·贝里计算机。 它是最早的数字电子计算设备之一。


ABC从纽约时报的整体观点

为了将变量临时存储在此计算机中，使用了现代RAM的曾祖父，一个由50行32个电容器组成的旋转鼓。 电容器的负电荷设置为逻辑单位，而正电荷设置为逻辑零。 鼓滚动的等待时间解决了这种记忆问题，每次读取都会破坏数据，因此每次我都必须重写它们。


带有ABC的原装鼓， 从此处拍摄。


那里的ABC鼓复制品的片段。 触点和电容器本身是可见的。

维基百科上有一篇关于这种记忆的未来命运及其鼎盛时期的文章。

北显像管记住

在40年代，第一台计算机出现时，就没有像今天这样的滚花解决方案和技术，这导致出现了非常不寻常的设计。 其中之一是威廉姆斯烟斗。 这是一个显像管，其荧光粉上，根据您要记住的值是“ 1”还是“ 0”，点亮了一个破折号或点。 当需要读取该值时，使用安装在显像管附近的电极将电子束指向同一位置并通过电子发射，找出记录的内容。


维基百科的 Williams管原型


在Wikipedia的Williams管图片屏幕上记录数据

通常，威廉姆斯管中的存储单元是单位的，并且为了使用多位字进行操作，它们按位的数量并行工作。


威廉姆斯管框图从这里

为了进行读取，将地址提供给ADDRESS REGISTER ，然后将WILLIAMS TUBE中电子枪的光束对准适当的位置，进行读取，并且通过REGENERATION AMPLIFIER放大器的数据落入SHIFT REGISTER输出寄存器，如果读取了该单元，则将其返回手机，因为 有必要恢复丢失的数据。 威廉姆斯烟斗过着短暂但风雨如磐的生活，掉入了许多最早的西方和家用计算机中。 Jean Reichmann在1946年提出的另一种selectron CRT存储设备中使用了类似的方法。


Selectron 从这里

在存储于其中，根据传递的电荷或电子不传递到电子枪，这反过来，秋天或没有落入所述磷光体层的“阅读”缝里涂层的燐光体这个巨大的管信息，从该打所需链读取电子。 当时它是最密集和最快的存储器之一，但是它的寿命很短。

水星不仅能够测量温度

从上一章您已经可以猜到，在40年代，他们试图“强迫”记住任何东西。 介质中的波浪也不例外。 由于较早的计算机是由雷达工具极大地开发的（我真的很想写一篇有关它们的文章），因此它们的基本基础立即引起了数字时代先驱的注意。 这些设备之一是延迟线。

在雷达站中，它们被用来过滤来自静止物体的信号。 从对雷达第N个脉冲的响应中减去对第N个第1脉冲的延迟响应，因此仅来自运动物体的响应被证明是非零的，这使得可以消除产生无线电波反射波的噪声。 但请稍等！ 但是，如果我们在延迟线上运行信号并将输入锁定到输出怎么办？ 这将是一个回忆！ 小约翰·埃克特（John Eckert Jr.）也有同样的想法。 作为延迟线，使用了一个水银烧瓶，在水银烧瓶的末端安装了压电晶体，一个激发振动，第二个激发振动。


汞延迟线上的存储单元的简化电路。 从这里取

显然，以这种方式可以存储成功使用的不是一个比特而是一个完整的数据包。 但是，这种记忆很快就失去了意义。

就像磁铁一样

现在，磁存储的时代到了。 然后，不熟悉古代计算机历史的人们将立即记住硬盘驱动器。 好吧，让我们从他们开始。 并率先召回磁鼓上的内存。


磁鼓是我小时候最喜欢的，当时我参观了理工学院博物馆。 照片清楚哪里

记录到此类设备非常简单。 将磁场施加到特定的位置，该位置的强度编码为一或零。 信息的读取是使用所谓的 磁头，当它以一定的速度经过记录数据的区域时，由于磁场的变化会出现感应电流，其强度取决于磁场的强度。 磁带机以类似的方式工作。 有趣的是，现代硬盘使用不同的原理来存储和读取信息。 这是另外一篇文章的场合。

在前面的章节中，关于热管记忆，我提到她的寿命不长。 但是谁代替了她呢？ 又一次的答案，磁性存储器，这次在对铁氧体磁环存储形式。 铁氧体有一个非常有用的功能， 滞后磁化，即 它们可以被固定在两个国家，这就是我们想要的。


铁氧体磁环上可寻址存储器的框图从这里开始

将F环写入导体 $$$x_3$和 $$$y_2$馈电流，其形成围绕每个导体的一个盒H / 2，其条件是仅值H是否足以改变磁化的铁磁环，并且所述磁化那些陷入途中环C，d和E切断电流返回到初始值，由于滞后现象切换之后磁化。 现在我们需要读取数据。 为此，将写入电流“ 0”施加到目标环。 如果记录了单位，则该环中的磁场将改变其方向，导体S中将感应出电流脉冲，如果为“ 0”，则将没有电流。 因此，我们找出了记录的内容。 当然，就像在威廉姆斯管中一样，您必须将单元返回原位。 多年来，这种类型的内存将统治中的计算机至尊。 根据一个版本，由于生产方法，用线手工缝合环，我们将其归因于他“闪存”一词，如下所示：


RAM板为11560位，分为20个34x17格式的矩阵。 它用于带有矢量字符映射RIN-609的字母数字终端； 制造商-大概是亚美尼亚的企业之一。 从那里。

结论

Horatio的朋友，这个世界上有很多东西。 还有许多其他奇怪的方式来存储数据。 我希望他们在评论中会提出其他有趣的观点。 就我而言，我强烈建议从事数字和简单技术开发的人们研究技术思想各个分支中的早期想法，当他们说虚构的需求很棘手时，它会教导人们跳出框框思考，并且开阔了视野。 谢谢您的关注。