(Magnet)-Kernspeicher        zurück ]      [ Stichworte ]      [ Literatur ]      [ Die Hyper-Bibliothek ]      [ Systemtheorie ]
 

Der (Magnet)-Kernspeicher ist eine "frühe" Form nichtflüchtiger elektronischer Speicher. Er besteht aus auf Drähten aufgefädelten hartmagnetischen Ring"kernen", die durch elektrische Ströme in den Drähten ummagnetisiert werden können. Das Vorzeichen der magnetischen Remanenz der einzelnen Ringkerne repräsentiert deren Speicherinhalt.

Funktionsweise:
Der einzelne Ringkern fungiert als Schalter, der mittels Strom, indem er magnetisiert wird, umgelegt wird. Jedes Umlegen erzeugt seinerseits einen Induktionsstrom, der durch den "Lesedraht" fliesst. Jeder Ring ist also positiv oder negativ magnetisiert und repräsentiert so ein Bit Informationsgehalt.

Den "gespeicherten" Wert kann man lesen, indem man den Ring mit einem Stromstoos neu magnetisiert. Wenn er bereits positiv ist, erzeugt er wenig Induktion, wenn er negativ ist, erzeugt er viel Induktion. Beim Lesen wird also der "Inhalt" vernichtet und muss deshalb danach wieder neu geschrieben werden (etwa durch einen Strom in die entgegengesetzte Richtung, wenn der Zustand verändert wurde).

Die Matrix-Anordnung und die 2-hälftigen Schreibdrähte (je halbe notwendige Stromstärke) erlauben einen effizienten Zugriff. Da jeder Ring ein bit repräsentiert, kann man mittels mehrerer Ringe bytes schreiben.

Technologisch entscheidend ist, dass Lesen und Schreiben der Daten durch Signale möglich ist, die im Prozessor direkt verrechnet werden können. Wenn die Daten auf Lochkarten oder Magnetbändern gespeichert sind, müssen sie zuuerst in entsprechende Prozessorsignale umgewandelt werden. Der Kernspeicher kann also als Register verwendet werden.

Der Kernspeicher wurde durch RAM, ROM und EPROM und schliesslich durch Flash ersetzt.



Unter magnetischer Remanenz versteht man das Magnetfeld, das ein vorher magnetisiertes Teilchen nach Entfernen des extern aufgebrachten magnetischen Feldes beibehält. Die Remanenz bildet die Basis für alle Speicherverfahren auf Magnetismusbasis (wie Festplatte, Disketten, Magnetbänder (Tonband, Compact Cassette, MAZ)). Bei diesem Verfahren werden beim Schreibvorgang magnetische Materialien (wie Oxid-Kristalle wie Eisen(III)-oxid oder Chrom(IV)-oxid) auf der Oberfläche des Datenträgers magnetisiert und behalten ihre Remanenz nach Entfernen des Magnetfeldes – also nachdem sich die Oberfläche vom Schreibkopf wegbewegt hat, so dass sie zum Beispiel auf einer Festplatte, auch ohne Stromversorgung erhalten bleiben, da die Teilchen auf der Festplatte ihre magnetische Orientierung behalten, obwohl das erzeugende Signal der Schreibköpfe nicht mehr vorhanden ist.


Zur Speicher-Metapher: Auslesen zerstört den Inhalt

Zwei Schlüsselerfindungen führten zur Entwicklung des Kernspeichers, welche erst die Entwicklung der in der heutigen Zeit bekannten Computer erlaubte. Die erste, An Wangs, war der write-after-read Cycle (Schreiben-nach-Lesen-Zyklus), der das Problem löste, dass das Auslesen einer Information dieselbe auch zerstört: die magnetische Polarität der Ringkerne kann nur bestimmt werden, indem diese ummagnetisiert werden. Die zweite, Jay Forresters, war das coincident-current system (Zusammenfallende Ströme), welches die Steuerung einer großen Anzahl von Magnetkernen mit einer kleinen Anzahl von Drähten ermöglichte (siehe unten, Funktionsweise). Kernspeicher wurden manuell hergestellt; die Arbeit wurde unter dem Mikroskop durchgeführt und erforderte feines Fingerspitzengefühl.


 
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