MEMOIRE A TORES DE FERRITE

ordinateur Whirlwind du MIT - 1945 - 1952

Les mémoires à tores de ferrite furent employées dés 1953 jusqu'en 1975

La figure ci-dessous représente un anneau de ferrite dans lequel on enroule des spires de fil électrique . Si nous appliquons une impulsion électrique à ces spires, créant un champ positif (pos) l'induction magnétique va croître (flèches montantes)  puis lorsque l'impulsion cesse, il résulte une induction rémanente B qui va se retrouver au point supérieur (Sup).

Si , maintenant nous appliquons une impulsion électrique de sens contraire créant un champ négatif, (Neg) , l'induction rémanente se retrouve en position inférieure ( Inf). L'induction ne peut plus prendre une autre valeur que "sup" et "inf" , dans la pratique pour démagnétiser ce matériaux, ont ferait passer dans les spires  un courant sinusoïdal qui tendrait progressivement vers 0.

En l'absence de variation de champ, l'induction se conserve indéfiniment dans l'une des deux positions (sup ou inf)

Le dessin de droite représente une portion d'une mémoire à tores de ferrite . Un tissage de fils électriques en rouge fils horizontaux en bleu fils verticaux à chaque intersection est placé un tore de ferrite. Chaque tore est au croisement d'une ligne et d'une colonne . Un troisième fil parcourt l'ensemble des tores.
Si nous réunissons une ligne et une colonne ( trait interrompu noir)  la ferrite à l'intersection, et elle seule,  se trouve munie d'une spire. En appliquant une impulsion sur les deux entrées , la ferrite va pouvoir être magnétisée.
On sait qu'un conducteur électrique qui subit une variation de flux magnétique est le siège d'une différence de potentiel, ce sera le rôle du fil vert , fil de lecture.

Supposons que, à l'origine, la magnétisation de la ferrite concernée était en position supérieure, l'envoi d'une impulsion créant un champ positif ne va pas faire varier l'induction donc pas de variation du flux, on ne verra donc aucune tension sur le fil de lecture. Si par contre l'induction au départ était en position inférieure une variation de l'induction va se produire (de inf à sup ) et une impulsion apparaîtra sur le fil de lecture.

Si l'action précédente était une interrogation ( l'induction était-elle à sup ou à inf ?), de la valeur du bit contenu dans cette ferrite , si l'induction avait été dans la position inf, on voit que l'interrogation aurait modifié l'état de la ferrite, il faudrait donc envoyer une impulsion de sens contraire pour revenir dans  la position initiale.

http://www.flickr.com/photos/maurin/4293102716/
http://www.feb-patrimoine.com/nsdat/mediatheque/expos/mam_2008/Borne_MAM/12.html
http://mapage.noos.fr/fholvoet/

Les mémoires à tores de ferrite ont l'avantage donc de ne pas s'effacer en l'absence d'alimentation et d'être à accès aléatoire. Il ne faut pas prendre le terme aléatoire comme nous l'employons habituellement, ce terme s'oppose au terme séquentiel, c'est à dire que l'on peut accéder directement au bit voulu sans lire toute une séquence d'information. Ainsi le temps d'accès est toujours à peu près constant. Avant l'arrivée des semi conducteurs et l'abaissement du coût des mémoires reprom et surtout des mémoire flashes, ces mémoires étaient ce qui se faisait de mieux. Le diamètre des tores étant de l'ordre du millimètre, le travail du tissage ne pouvant se faire qu'à la main, il fallait des mains expertes et ne coûtant pas trop cher pour réaliser ces tissages. Inventées en 1949 par des chercheurs universitaires américains, elle ont été employées jusqu'en 1975.
Elles ont équipé les plus prestigieux ordinateurs notamment le CDC6600 l'ordinateur le plus rapide du monde de 1962 à 1969, puis son successeur le CDC 7600 tout deux construits par Cray et son équipe.