Bellek ve Mantık için Yeni Bir Manyetik Aygıt
Aeronutronic
Newport Beach, Calif.
Ön kapak, Biax adı verilen ve sıradan bir nikel para ile boyut karşılaştırması yapılan, yüzlerce küçük ferrit bilgisayar elemanını göstermektedir. Eleman hem bellek hem de mantık devreleri için kullanılabilir. Ford Motor Co.'nun bir bölümü olan Aeronutronic tarafından Newport Beach, Calif.'te geliştirilmiş ve şu anda seri üretimdedir. Biax elemanını kullanan tam bellek sistemleri ve bilgisayarlar, özel ticari ve askeri uygulamalar için hâlihazırda pazarlanmaktadır.
Biax elemanı, 50 × 50 × 85 mil ölçülerinde ferrit manyetik malzemeden yapılmış küçük dikdörtgen bir çubuktur. Elemanlar o kadar küçüktür ki, 310.000 tanesi bir litre süt kartonuna sığabilir.
Biax tarafından kullanılan temel kavram, dik açılı manyetik alanlar arasındaki akı girişimidir. Bu, eleman boyunca açılmış iki adet 20 mil çapında dik açılı delik aracılığıyla gerçekleştirilir. Akı girişimi, delikler arasındaki manyetik malzemede meydana gelir. Diklik nedeniyle, malzeme içindeki iki delikle ilişkili iletkenler arasında normal bir manyetik bağlaşım oluşmaz.
Delikler arasındaki aralık kontrol edilerek, akı girişimi teknikleri yıkıcı veya yıkıcı olmayan biçimde düzenlenebilir. Bellek uygulamaları yıkıcı olmayan elemanı kullanırken, mantıksal devreler yıkıcı elemandan yararlanır.
Bir Biax elemanının göreli boyutu burada gösterilmektedir.
Kasım 1959 için COMPUTERS and AUTOMATION
Aeronutronic tarafından geliştirilen bu küçük, yeni bilgisayar bileşenindeki kablolama ayrıntılarını gösteren, büyütülmüş bir Biax bellek elemanının mikroskobik fotoğrafı.
Bellek elemanında, dik açılı deliklerden biri depolama ekseni olarak işlev görürken, diğer delik yıkıcı olmayan sorgulama ekseni olarak görev yapar. Mantıksal elemanda ise dik açılı delikler son derece yakın yerleştirilmiştir.
Elemanlar, on megahertz hızında yüz milyardan fazla kez sorgulanmış ve çıkış sinyalinde hiçbir kayıp gözlenmemiştir; bu durum güvenilir yıkıcı olmayan okuma ve düşük ısınmayı göstermektedir.
Bellek elemanı ayrıca aşırı çevresel koşullar altında da çalıştırılabilir. Bir bellek dizisi, 260°F ve ayrıca 0°F sıcaklıkta birkaç saat boyunca başarıyla çalıştırılmıştır. Testler, dizilerin üretimlerinde kullanılan ferritin Curie sıcaklığı civarında çalışabilecek şekilde üretilebileceğini göstermektedir.
Bilgisayarlar için tipik mantıksal elemanlar, hem kapılama elemanlarını hem de depolama elemanlarını (flip-flop'lar) içerir. Her iki tür mantıksal eleman da Biax elemanları kullanılarak başarıyla yapılmış ve test edilmiştir.
Bu, elektronik bir dijital bilgisayar bellek birimi için tipik bir Biax dizisidir. Baskılı devre kartı 300’den fazla Biax elemanı içerir. Biax içeren bu tür baskılı devre kartlarının çok sayıda kopyası, büyük bellek kapasitesi sağlamak üzere bir bilgisayar içinde yan yana monte edilir.
Yalıtılmış elemanlarda 20 megacycle’a kadar yüksek hızlı çalışma elde edilmiştir. İşlemsel bellek devreleri ve mantık devreleri 2 megacycle’da çalıştırılmıştır.
Seri üretimde, Biax hesaplama donanımı güncel diğer birçok donanıma kıyasla oldukça daha ucuzdur. Mevcut tahminler, mantık aygıtlarında maliyet tasarrufunun en az 10 kat olacağını göstermektedir.
Yeni elemanlar yoğun biçimde paketlenebilir: 200 flip-flop ve 3000 kapı, yani 15.000 ila 20.000 yarı iletkenin eşdeğeri, 1/10 kübik fitlik bir hacme sığdırılabilir.
Biax tekniklerinin uygulanması, tipik bir bilgisayardaki lehim bağlantılarının sayısını 10 ila 100 kat azaltacaktır; çünkü birçok Biax elemanı tek bir kablo ile bağlanabilir ve böylece yarı iletken aygıtlar kullanıldığında gerekli olan çok sayıdaki lehim ek yeri ortadan kaldırılır. Konnektörlerin sayısı da on kat veya daha fazla azaltılacaktır.
Bu tür bir belleği çalıştırmak için daha küçük akımlar gerektiğinden, belirli bir hesaplama hızına ulaşmak için gereken toplam güç önemli ölçüde azaltılır.
Biax teknikleri hâlihazırda, çoklu megacycle veri işlemenin gerekli olduğu çeşitli hava ve kara konuşlu askerî projelere uygulanmaktadır.