les tores comment, comment ça marche?
Un petit rappel sur le ferromagnétisme ? Allons-y
Une mémoire à 1 bit !
Soit un tore en ferrite traversé par deux fils conducteurs un bleu et un rouge
Si on fait circuler dans le fil bleu une intensité IS supérieure à celle nécessaire (IC) pour lutter contre le champ, coercitif le tore se magnétise dans un certain sens. Si on fait circuler l’intensité inverse, il se magnétise dans l’autre sens.
Pour toute intensité comprise entre –IC et IC le tore ne change pas de magnétisation. On constate que lors du basculement de la magnétisation la variation de champ corrélative induit un courant i dans le fil rouge
A l’aide de ce tore on peut donc écrire (et mémoriser un bit) mais aussi le lire grâce au courant i : si lors de l’écriture du bit, le courant i est nul, c’est que le tore était déjà dans le même état si i est non nul, c’est que le bit était dans la position contraire.
Vers des mémoires plus grandes
Si on imagine une mémoire de 2 octets (16 bits), il faut donc prévoir 16 fils rouges et 16 fils bleus… rapidement cela devient inextricable..
L’idée a été d’utiliser une matrice de tore en envoyant un courant de IS/2 sur le fil B bleu et de IS/2 sur le fil 3 vert, seul le tore repéré B3 est traversé par le courant IS et est donc susceptible de basculer d’aimantation, les autres restant inchangés.
Pour la lecture, un seul tore étant testé à la fois (par l’adressage matriciel) il suffit qu’un seul fil rouge traverse tous les tores pour savoir si le tore adressé a commuté ou non.
Nous sommes passés de 32 fils à 9. Pour une matrice mémoire classique de 512 octets (4096 bits) le même procédé a permis de passer de 8192 fils à 129.
Un zoom sur la lecture ?
Soit notre tore et ses fils. Il peut être dans un état d’aimantation correspondant à l’état 0 ou 1 du bit représenté.
On fait passer un courant I0 (réparti par moitié entre le fil bleu et le fil vert) correspondant à une mise à « 0 »
- Si le tore était à « 0 », il ne se passe rien
- Si le tore était à « 1 », le tore bascule et il en résulte un courant induit détectable (i)
Ceci permet de connaitre quel était l’état du tore, mais dans le cas où le tore était à « 1 », il faut l’y remettre. Uniquement dans ce dernier cas pourrait envoyer sur le tore un courant inverse à celui de la lecture (-I0) .
La solution retenue, plus simple avec la technologie de l’époque a été d’utiliser le fil rouge de la façon suivante :
On envoie sur les fils bleu et vert un courant -I0 /2 (mise à 1) et sur le fil rouge un courant inférieur à I0 /2, prenons par exemple +I0 /4 si le courant i était nul.
Tous les tores sauf celui visé par la réécriture sont traversé par un courant -I0 /2 + I0 /4 insuffisant pour faire basculer les tores.
Pour le tore concerné nous avons :
- soit – I0 /2 – I0 /2 + I0 /4 = -3/4 I0 insuffisant pour faire basculer le tore si i était à zéro (tore initialement à « 0 »)
- soit – I0 /2 – I0 /2 + 0 = -I0 qui fait basculer le tore à « 1 » si i n’était pas à zéro (tore initialement à « 1 »)
Dans les faits, il y a eu au début deux fils rouges un pour la détection (fil « sense ») et un pour le processus de réécriture (fil « inhibit »). Mais les deux fonctionnalités n’étant pas utilisés au même moment, le même fil support a ensuite été utilisé permettant de simplifier le câblage des matrices de tores.