ذاكرة بصرية ميلون
كانت ذاكرة ميلون الضوئية شكلاً مبكرًا من أشكال ذاكرة الكمبيوتر التي اخترعت في معهد ميلون (اليوم جزء من جامعة كارنيجي ميلون ) في عام 1951. [1] [2] استخدم الجهاز مزيجًا من المواد الضوئية والمواد الفسفورية لإنتاج "حلقة ضوئية" بين سطحين. يمثل وجود الضوء أو عدم وجوده ، الذي يتم اكتشافه بواسطة خلية ضوئية ، واحدًا أو صفرًا. على الرغم من أن النظام واعد، إلا أنه أصبح عتيقًا مع إدخال ذاكرة النواة المغناطيسية في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي. يبدو أن النظام لم يستخدم أبدًا في الإنتاج.
| أنواع ذاكرة الكمبيوتر وتخزين البيانات |
|---|
| Volatile |
| Non-volatile |
وصف
يتكون عنصر الذاكرة الرئيسي لجهاز ميلون من أنبوب مفرغ كبير جدًا (بحجم جهاز تلفزيون) يتكون من لوحين زجاجيين مسطحين منفصلين قليلاً. تم طلاء الجانب الداخلي لإحدى اللوحين بمادة ضوئية تطلق الإلكترونات عند اصطدامها بالضوء. تم طلاء الجزء الداخلي من اللوحة الأخرى بمادة فسفورية تطلق الضوء عند اصطدامها بالإلكترونات.
تم شحن الأنبوب بجهد كهربائي عالي. عندما يضرب مصدر خارجي للضوء الطبقة الفوسفورية، فإنه يطلق وابلًا من الإلكترونات. يتم سحب الإلكترونات نحو الشحنة الموجبة على الطبقة الفوسفورية، وتنتقل عبر الفراغ. عندما تصطدم بالطبقة الفوسفورية، فإنها تطلق وابلًا من الفوتونات (الضوء) تسافر في جميع الاتجاهات. بعض هذه الفوتونات ستعود إلى الطبقة الفوسفورية، حيث ستتسبب في إطلاق وابل ثانٍ من الإلكترونات. لضمان عدم تنشيط الضوء للمناطق القريبة من المادة الفوسفورية، تم استخدام حاجز داخل الأنبوب، مما أدى إلى تقسيم الجهاز إلى شبكة من الخلايا.
إن عملية انبعاث الإلكترونات التي تسبب الانبعاث الضوئي والتي تسبب بدورها انبعاث الإلكترونات هي التي وفرت فعل الذاكرة. تستمر هذه العملية لفترة قصيرة؛ حيث كان الضوء المنبعث من الطبقة الفسفورية أصغر بكثير من كمية الطاقة التي تمتصها من الإلكترونات، وبالتالي فإن الكمية الإجمالية للضوء في الخلية تتلاشى بمعدل تحدده خصائص المادة الفسفورية.
بشكل عام، كان النظام مشابهًا لأنبوب ويليامز الأكثر شهرة . استخدم أنبوب ويليامز الواجهة الفسفورية لأنابيب أشعة الكاثود المهبطية لإنشاء بقع صغيرة من الكهرباء الساكنة على لوحة مرتبة أمام الأنبوب. ومع ذلك، ثبت أن استقرار هذه النقاط يصعب الحفاظ عليه في وجود إشارات كهربائية خارجية، والتي كانت شائعة في إعدادات الكمبيوتر. استبدل نظام ميلون الشحنات الساكنة بالضوء، الذي كان أكثر مقاومة للتأثير الخارجي.
كتابة
كانت عملية الكتابة إلى الخلية تتم بواسطة أنبوب أشعة الكاثود الخارجي (CRT) الموضوع أمام الجانب الضوئي من الشبكة. وكانت الخلايا تُنشَّط باستخدام ملفات الانحراف الموجودة في أنبوب أشعة الكاثود لسحب الشعاع إلى موضعه أمام الخلية، مما يضيء مقدمة الأنبوب في ذلك المكان. وكانت هذه النبضة الأولية من الضوء، التي تم تركيزها من خلال عدسة، تعمل على ضبط الخلية إلى حالة "التشغيل". وبسبب الطريقة التي تعمل بها الطبقة الضوئية، فإن تركيز الضوء عليها مرة أخرى عندما تكون "مضاءة" بالفعل من شأنه أن يزيد من تحميل المادة، مما يمنع الإلكترونات من التدفق من الجانب الآخر إلى داخل الخلية. وعندما تمت إزالة الضوء الخارجي، كانت الخلية مظلمة، مما أدى إلى إطفائها.
قراءة
تم إنجاز عملية قراءة الخلايا من خلال شبكة من الخلايا الضوئية مرتبة خلف الطبقة الفسفورية، والتي كانت تصدر الفوتونات في كل الاتجاهات. وقد سمح هذا بقراءة الخلايا من الجزء الخلفي للجهاز، طالما كانت الطبقة الفسفورية رقيقة بما يكفي.
منعش
ولتكوين ذاكرة كاملة، تم ترتيب النظام ليكون متجددًا، مع تضخيم خرج الخلايا الضوئية وإرساله مرة أخرى إلى أنبوب الأشعة المهبطية (CRT) لتحديث الخلايا بشكل دوري.
مراجع
- ^ معهد ميلون للأبحاث الصناعية: زمالة مكونات الكمبيوتر رقم 347، تقرير الربع الثالث (أبريل-يوليو 1951) القسم الأول إلى السادس؛ تقرير الربع الخامس (أكتوبر-يناير 1952) القسم الأول إلى الخامس؛ تقرير الربع السادس (يناير-أبريل 1952) القسم الثاني والثالث والسادس؛ تقرير الربع التاسع (أكتوبر-يناير 1953) القسم الثالث.
- ^ Eckert, JP Jr. (1998-10-01). "A Survey of Digital Computer Memory Systems". IEEE Ann. Hist. Comput . 20 (4): 15–28. doi :10.1109/85.728227. ISSN 1058-6180. S2CID 17823128.
- إيتشرت جونيور، جيه بي، "دراسة استقصائية لأنظمة ذاكرة الكمبيوتر الرقمية"، وقائع مؤتمر تاريخ الحوسبة ، أكتوبر 1953. أعيد طبعه في مجلة تاريخ الحوسبة التابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات ، المجلد 20، العدد 4، 1998
