cours/mémoire à tore de ferrite.md

up:: mémoire informatique #informatique #physique

[!definition] mémoire à tore de ferrite Type de mémoire informatique qui utilise l'hystérésis magnétique pour stocker de l'information binaire dans un toroide de métal magnétique (notamment la ferrite). ^definition

Fonctionnement

[!info] Stockage par hystérésis magnétique Un tore de ferrite est capable de garder une magnétisation imposée, grâce à son hystérésis magnétique. Plus particulièrement, son hystérésis fait que, lorsqu'elle est exposée à un courant électrique suffisamment fort dans une orientation, le courant de foucault créée un flux magnétique à travers le toroide, et peut changer sa polarisation magnétique.

Pour stocker des données, on décide d'une polarisation qui correspond au 0 binaire, et la polarisation opposée correspondra au 1 binaire.

[!note]- écriture Pour écrire sur un toroide, il suffit de le faire traverser par un courant électrique suffisamment intensité électrique dans la bonne direction pour fixer sa polarisation.

Il faut donc faire passer un fil à l'intérieur du tore. Selon l'orientation du courant, et si l'intensité est suffisante, le tore prendra la même polarisation que courant du fil qui le traverse.

Certaines mémoires à tore utilisent plusieurs fils pour l'écriture :

• un fil Reset, qui est dans l'orientation du 0 (il écrit 0 sur le tore si un courrant le traverse)
• un fil Set, qui est dans l'orientation du 1 (il écrit A sur le tore si un courant le traverse)
• parfois un fil Inhibit, qui inhibe l'action du Set, c'est-à-dire qu'il est impossible de faire passer un tore à 1 si un courant traverse ce fil

[!note]- Lecture Il est compliqué de détecter précisément un champ magnétique statique. Cependant, un champ magnétique qui s'inverse génère une impulsion électrique si il traverse un conducteur (l'inversion du champ magnétique génère un flux magnétique dans le conduction, ce qui génère un courant par induction).

Il est donc possible de connaître l'état d'un tore de ferrite en le "forcant" à adopter une polarité.

Pour connaître l'orientation contenue dans un tore, il suffit donc de le forcer à changer ver une orientation donnée. Si l'orientation ne change pas, aucun flux magnétique important ne sera généré par le tore. Si l'orientation s'inverse, un flux magnétique sera généré, et un cable qui passe à travers le tore recevra une impulsion électrique.

Voici le shéma d'un tore avec 3 fils :

!mémoire à tore de ferrite 2024-02-15 01.02.52.excalidraw

Un cycle de lecture serait d'envoyer une impulsion dans le fil Reset. Deux cas de figure sont alors possible :

• le tore est dans l'orientation 0, le courant dans Reset ne change pas sa polarisation et le tore ne génère pas de flux magnétique important
• le tore est dans l'orientation 1, le courant dans Reset change sa polarisation et le tore génère un flux magnétique, qui induit une impulsion électrique dans le fil Sense

[!attention] Lecture destructive Puisqu'il faut forcément mettre le tore à 0 pour pouvoir lire son état, la lecture de l'état du tore est destructive : elle supprime l'information.

Il est donc important d'implémenter un cycle écriture-après-lecture, qui permet de réécrire la valeur sur le tore si elle à été perdue.

[!NOTE]- Instructions assembleurs spécifiques Certains processeurs utilisant ces mémoires ont implémenté des instructions assembleur qui profitaient de ce cycle écriture-après-lecture, par exemple des instructon qui inversent directement des bits dans la mémoire, sans avoir à passer par un registre.

Types de mémoire

• mémoire à tore de ferrite matricielle
• mémoire à cordes de ferrites

[!query]+ Sous-notes de $= dv.el("span", "[[" + dv.current().file.name + "]]")

title: false
type: tree
dir: down