带你了解磁芯存储器

RAM（Random Access Memory）的概念

RAM是随机存取存储器的缩写，随机存取是指数据的存取时间与该数据在存储器的具体物理位置无关。那哪些存储器不是随机存取？例如硬盘，光盘，老式的磁带以及磁鼓存储器等。接下来我们来介绍一款早期的随机存取存储器。

磁芯存储器（Magnetic Core Memory）
 

磁芯存储器统治市场长达几十年的时间，其基本思想采用了m*n个可被磁化的铁磁环，m根东西走向的电线（X1-Xm）和n根南北走向的电线（Y1-Yn）组成一个m*n个bit的存储矩阵。如下图所示：

另外还需要一根电线作为感应（SENSE）线。下面我们来介绍一下写操作（Write Operation）。
 

写0操作
 

如下图所示，写0的时候南北电线的电流方向向下，而东西走向电线的电流方向向右，选中的两根线各输入1/2的磁化阈值电流。根据右手定则，磁感应方向如图红色箭头所示。

超过磁化阈值电流的铁磁环将保持磁化状态，而其它未被选中的铁磁环，因无法达到磁化阈值电流而保持原本的磁化状态。

写1操作
 

和上面的例子一样，我们需要对选中位置的两根电线输入相反的电流，如下图所示，该铁磁环的磁极方向将与存储0的时候相反：

读操作稍微比写操作复杂一点，其主要的方法是先写0到希望读取的bit去，如果原本的内容是0，则感应线上只会有轻微的尖峰（实际上是电流的变化），但如果原本的内容是1，那么整个磁极将翻转，较大的电流变化将会出现在感应线上。如下图所示：

读取操作（原位为0）

读取操作（原位为1）

与读取出0不同，如果读取出的内容是1，那么原本的数据已经被改写为0，所以一个额外的写1操作将紧随其后。

了解磁芯存储器将有利于我们了解内存颗粒的工作原理。