统治存储领域20年的磁芯存储器：从发明到应用

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@小白创作中心

统治存储领域20年的磁芯存储器：从发明到应用

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CSDN

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磁芯存储器（Magnetic Core Memory）是计算机存储技术发展史上的一个重要里程碑。这种由美籍华人王安博士于1948年发明的存储技术，统治了存储领域长达20年。本文将详细介绍磁芯存储器的工作原理、读写方式及其对现代计算机存储技术的影响。

1. 工作原理

磁芯存储器的工作原理基于磁性材料的磁化特性。每个磁芯都有X和Y方向的导线以及一条读出线，可以记录数据的0和1状态。具体来说，在铁氧体磁环里穿进一根导线，当导线中流过不同方向的电流时，可使磁环按两种不同方向磁化，从而代表“1”或“0”的信息。

王安博士研制的“脉冲传输控制装置(Pulse transfer controlling device)”于1949年获得了美国专利，开创了磁芯存储器时代。

磁芯存储器是一种随机存取存储器（Random Access Memory），在电脑中可担任主存的角色。比起真空管而言，磁芯存储器省电、也没有真空管的寿命问题。即便是当电脑进入半导体时代后，仍然有一段相当的时间，磁芯存储器持续担任主存的角色。又由于磁芯存储器是非易失性存储器（Non-volatile Memory），因此它的一个特色是：即使死机或电源中断，只要没有发生错误的写入信号，则仍然可保有其内容。而这一点在早期太空探索时代时代非常重要，表现出了非常可靠的特性。

2. 工作方式

写入

每一个作为存储单元的环都有两条导线通过，当需要写入资料到单元中时，横竖的导线各通以介于0.5倍～1倍磁化阈值的电流，对于目标单元来说，通过的电流总和会到达磁化的阙值，而对于挂在这两条线的其他单元来说，通过的电流将低于改变状态所需电流，并不会造成内容的变动。

读取

若要读取一个特定的存储单元，则给对应的导线通以电流尝试将该单元的比特设为 0 ，若是该单元原本存储的资料是 0 则不会发生任何改变；若为 1 则该单元会被写入 0 并在磁极改变时发出一个电流脉冲，即可以得知该单元原本所保存的资料是 0 或是 1，从读取开始到脉冲发生的时间为存储器的读取时间，但同时该单元将会无条件的变成 0。

因为读取操作属于破坏性读取，所以有必要将原始资料写回该存储单元，这一个读取与写入耗时总和为存储器周期。