Magnetkernspeicher Jochen Kunz, Chaos-inKL. MRMCD 2013 Davor... mechanische Speicher Relais Trommel mit Kondensatoren Magnettrommelspeicher Quecksilberverzögerungsleitungen Williams-Kilburn Röhre Selectron Kernspeicher physikalische Grundlage Dauermagnet Elektromagnet 1 Elektromagnet 2 Rechte Hand Regel Magnetismus und Elektrizität Transformator Permeabilität Weiss-Bezirke Hysterese Praktische Nutzbarmachung Vorwort I Mythos Kernspeicher Vorwort I Mythos Kernspeicher I viele Beschreibungen im Netz, aber Vorwort I Mythos Kernspeicher I viele Beschreibungen im Netz, aber I keine beschreibt das Problem, das Kernspeicher löste Vorwort I Mythos Kernspeicher I viele Beschreibungen im Netz, aber I keine beschreibt das Problem, das Kernspeicher löste I keine beschreibt die elektromagnetischen Grundlagen Ausgangssituation I ca. 1935: Ausgangssituation I ca. 1935: I Die Arbeiten von Babbage sind seit über 50 Jahren vergessen. Ausgangssituation I ca. 1935: I Die Arbeiten von Babbage sind seit über 50 Jahren vergessen. I John von Neumann bekannt für Quantenpysik Ausgangssituation I ca. 1935: I Die Arbeiten von Babbage sind seit über 50 Jahren vergessen. I John von Neumann bekannt für Quantenpysik I In GB promoviert grade ein verschrobener Mathematiker... Ausgangssituation I ca. 1935: I Die Arbeiten von Babbage sind seit über 50 Jahren vergessen. I John von Neumann bekannt für Quantenpysik I In GB promoviert grade ein verschrobener Mathematiker... I In Berlin rechnet ein junger Bauingenieur Baustatik... mechanische Speicher: Zuse Z1 http: //www.horst-zuse.homepage.t-online.de/z1-oder.html Pro: einfach, simpel Kontra: langsam, unzuverlässig in der Masse Relais: Zuse Z3 http://de.wikipedia.org/wiki/Datei: Elektromagnetischerspeicher_zuse_relais.jpg Pro: schnell (genug), wahlfreie Adressierung Kontra: groß, stromfressend, teuer ABC: Trommel mit Kondensatoren http://news.investors.com/photopopup.aspx?path= LSb0128_ph110127_800.jpg&docId=561112&xmpSource= Atanasoff-Berry Computer: erster elektronischer Rechner, nicht programmierbar Pro: elektronisch Kontra: Speicherdichte, Latenzzeit Magnettrommelspeicher https://www.kumari.net/gallery/index.php/Trips/ ComputerHistory/Magnetic-Drum-Memory_1 Z22, Z23, LGP-30, The Story of Mel / Real Programmers write in Fortran Pro: hohe Speicherdichte, relativ geringe Kosten Kontra: Latenzzeit Quecksilberverzögerungsleitungen http://en.wikipedia.org/wiki/File:EDSAC_%289%29.jpg Pro: brauchbare Zuverlässigkeit und Speicherdichte Kontra: Latenzzeit, Kosten, Quecksilber p.s.: Auch anderes Medium als Quecksilber gebräuchlich, z.B. Metalldraht. Williams-Kilburn Röhre http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0e/ Williams-tube.jpg Manchester Small-Scale Experimental Machine: erster von Neumann Rechner Pro: wahlfreie Adressierung Kontra: unzuverlässig Selectron http://en.wikipedia.org/wiki/File: Selectron_tube_p1270778.jpg Pro: wahlfreie Adressierung Kontra: unzuverlässig JohniacCoreMemory 1955: 4096 x 40 Bit Testbett: MIT Whirlwind, Vorgänger von SAGE Pro: wahlfreie Adressierung, keine Latenzzeit, Speicherdichte Kontra: Herstellungsaufwand Dauermagnet http://commons.wikimedia.org/wiki/File: VFPt_cylindrical_magnet_big.svg Elektromagnet 1 http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei: Solenoid-1.png&filetimestamp=20091002222929 Elektromagnet 2 http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:VFPt_ Solenoid_correct2.svg&filetimestamp=20100612171512 Rechte Hand Regel http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei: RechteHand.png&filetimestamp=20060325172722 Zusammenhang Magnetismus und Elektrizität I magnetische Feldstärke: H ∼ I · n Zusammenhang Magnetismus und Elektrizität I magnetische Feldstärke: H ∼ I · n I magnetische Flussdichte: B = µ · H Zusammenhang Magnetismus und Elektrizität I magnetische Feldstärke: H ∼ I · n I magnetische Flussdichte: B = µ · H I elektrische Spannung: U ∼ ∂B ∂t Zusammenhang Magnetismus und Elektrizität I magnetische Feldstärke: H ∼ I · n I magnetische Flussdichte: B = µ · H I elektrische Spannung: U ∼ I Zusammenhang Strom → Spannung: Faktoren n und µ ∂B ∂t Zusammenhang Magnetismus und Elektrizität I magnetische Feldstärke: H ∼ I · n I magnetische Flussdichte: B = µ · H I elektrische Spannung: U ∼ I Zusammenhang Strom → Spannung: Faktoren n und µ I Transformator: Strom → mag. Feld → mag. Fluss → Spannung ∂B ∂t Transformator http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei: Trafo_1.png&filetimestamp=20091102210033 Permeabilität http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei: Permeability_by_Zureks.svg&page=1&filetimestamp= Weiss-Bezirke http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei: Dominios.png&filetimestamp=20070529065010 Hysterese http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei: Hysteresekurve.gif&filetimestamp=20120503173630 Quelle: Magnetic core memory reborn Quelle des Bildmaterials, sofern nicht anders angegeben: http://www.corememoryshield.com/report.html Der Kern Der Kern Der Kern Die Ummagnetisierung Die Ummagnetisierung Die Ummagnetisierung Der Strom Der Strom Der Strom Der Strom Die Ummagnetisierung durch Strom Die Ummagnetisierung durch Strom Die Ummagnetisierung durch Strom Lesevorrichtung http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei: Ringkernspeicher_UI_relation.PNG&filetimestamp= Lesezyklus http://en.wikipedia.org/wiki/File: Ringkernspeicher_hysteresekurven.agr.png Die Matrix Feldauslöschung Feldauslöschung Feldauslöschung Feldauslöschung ausnutzen der Feldauslöschung ausnutzen der Feldauslöschung ausnutzen der Feldauslöschung ausnutzen der Feldauslöschung http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei: Coincident-current_magnetic_core.svg&filetimestamp= 20090629080849 Stromtreiber Leseverstärker Leseverstärker Leseverstärker Leseverstärker Arduino Core Memory Shield Aufbau Oszibild ”Kernspeicher”-ROM http://www.robotrontechnik.de/html/komponenten/ datentraeger.htm#faedelspeicher Das Ende I Anfang / Mitte 70’er: DRAM. Das Ende I Anfang / Mitte 70’er: DRAM. I Geblieben: Core-Dump, In-Core Das Ende I Anfang / Mitte 70’er: DRAM. I Geblieben: Core-Dump, In-Core I close( laberfd);
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