La memoria a nuclei magnetici è una tipologia di memoria informatica non volatile. Con l’utilizzo di piccoli anelli magnetici di ceramica o ferrite memorizza le informazioni digitali tramite la variazione della polarità del campo magnetico degli anelli. Utilizzata nei calcolatori elettronici prevalentemente dal 1955 al 1975 al posto delle memorie a tamburo, economiche ma lente, e delle valvole termoioniche, veloci ma costose, è stata sostituita dalle memorie a semiconduttore.
Le memoria a nuclei è impiegata nei moduli mostrati in figura. Il primo modulo, costituito da più memorie a nuclei impilate e originariamente montate all’interno di un contenitore metallico, appartiene ad un calcolatore DEC PDP-8, ha un indirizzo pari a 12 bit e possiede una capacità pari a 1024 parole. Il secondo ed il terzo modulo, invece, sono costituiti da una singola memoria montata su una scheda a circuito stampato, ed appartengono rispettivamente ad un calcolatore CII Mitra 15, e ad un calcolatore Olivetti. Il modulo CII ha un indirizzo pari a 16 bit e possiede una capacità pari a 4096 parole.
Approfondimenti
Gli anelli magnetici sono disposti su una griglia bidimensionale e percorsi da quattro fili, X, Y, Sense ed Inibizione, che servono a portare i segnali di gestione della memoria. X eY indicano le coordinate dell’anello da leggere o scrivere, Sense effettua la lettura del valore memorizzato, Inibizione impedisce la scrittura in quella cella.
Gli anelli, se sottoposti ad un campo magnetico, lo mantengono fino a quando non sopraggiunge un nuovo campo magnetico di adeguata intensità, in grado di invertire quello memorizzato dall’anello in precendenza.
Per leggere il valore memorizzato da un anello, le corrispondenti linee X e Y vengono alimentate in modo da far registrare il valore 0. Se l’anello ha registrato il valore 1, verrà emesso un impulso elettrico sulla linea Sense. Se l’anello ha registrato il valore 0, non verrà invece emesso nessun impulso. Si noti che la lettura modifica lo stato della memoria, azzerandola, e rende quindi necessaria una successiva operazione di scrittura per mantenere il valore memorizzato.
Per scrivere un valore in un anello, come per la scrittura, le corrispondenti linee X e Y vengono alimentate in modo da far registrare il valore 1. Se il valore da registrare corrisponde a 0, la linea Inibizione viene alimentata in modo da neutralizzare il campo magnetico creato da X e Y. Se invece il valore da memorizzare corrisponde a 1, solo X e Y vengono alimentate.
Curiosità
Per mantenere le proprietà magnetiche e quindi operare in modo affidabile, la memoria a nuclei magnetici richiedeva un ambiente a temperatura controllata. A seconda dei modelli, doveva quindi essere raffreddata ad aria, oppure preriscaldata a 41°C mediante aria calda o bagni in olio. Di conseguenza, era necessario attendere fino a 30 minuti prima di poterla utilizzare. Sebbene la memoria a nuclei magnetici fosse una tecnologia relativamente affidabile per l’epoca, l’identificazione di guasti era un procedimento estremamente lungo. Infatti, per poter identificare con esattezza quale anello generasse problemi, era necessario effettuare numerose operazioni di lettura e scrittura, confrontando ogni volta i valori letti con quelli scritti. Inoltre, spesso un
malfunzionamento poteva risolversi semplicemente picchiettando la memoria, facendo così riallineare gli anelli.
Bibliografia
Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic-core_memory
