Pamięć_na_rurach_rtęciowych -
Pamięć rtęciowa to rodzaj pamięci RAM, wczesna odmiana pamięci na akustycznych liniach opóźniających.

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 ponad 200 tysięcy razy mniejsza od prędkości rozchodzenia się fali elektromagnetycznej (zatem i przepływu prądu elektrycznego), która wynosi 300 000 km/s, co znakomicie nadawało się do budowy linii opóźniających. Z informatycznego punktu widzenia był to rejestr przesuwający (przesuwny), inaczej kolejka (FIFO) z krążącą ze stałą prędkością informacją.

Konstrukcja

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.

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 stopni Celsjusza. 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 parami rtęci, zwłaszcza zważywszy 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 pierwszej polskiej maszynie XYZ z 1958.
Jej rozwinięciem jest pamięć na drutach niklowych stosowana np. w komputerach ZAM-2. W dalszym rozwoju komputerów zostały zastąpione pamięciami ferrytowymi, aż wreszcie – półprzewodnikowymi.

Przykładowe dane (pamięć komputera EMAL)

  • częstotliwość: 750 kHz
  • pojemność jednej rury: 512 bitów
  • ilość rur: 40

Link zewnętrzny

Publikacja wraz ze zdjęciami jest udostępniona w Encyklopedii "Zgapedia" części portalu zgapa.pl. Treść objęta jest licencją GNU FDL Wolnej Dokumentacji w wersji 1.3 lub dowolnej pózniejszej opublikowanej przez Free Software Foundation i została ona opracowana na podstawie Wikipedii, tutaj możesz znaleźć artykuł źródłowy oraz autorów. Warunki użytkowania Encyklopedii znajdziesz na tej stronie.