Magnus_K bygger interaktiv tavla - ett stort kärnminne

[Magnus_K]

För ett drygt halvår sedan hörde jag talas om något som kallades "kärnminne" för första gången. Det diskuterades i en väldigt ambitiös tråd av TomasL med den nuvarande rubriken microDisCray, Diskret ECL-baserad Dator, nu med rendering.
Tyckte det lät intressant men förstod inte så mycket mer än att det verkade vara pilligt att göra själv.

Under lite lediga stunder så har jag haft tid att läsa mer samt att jag nyligen(!) fann en fantastisk tråd på forumet av nablaman med rubriken Bygga eget kärnminne.

Lite grovt kan man säga att man sparar en 1:a eller 0:a per toroid genom att välja magnetfältets rotationsriktining i varje kärna.
För att göra en läsning av en kärna så lägger man på en känd ström genom korsande X/Y-tråd och om sense-ledningen känner av ändring av rotationsriktningen så innehöll kärnan det motsatta värdet. Om magnetfältet inte ändrade riktning så innebär det "värdet" du försökte ge kärnan innehöll den redan.
Väldigt slarvigt skrivet men jag rekommenderar att läsa länken nedan om ni finner detta intressant.

Mer information och länkar om hur ett kärnminne fungerar finns i ovan nämnda trådan men personligen anser jag att denna sida förklarar det bäst. Det är också utifrån denna sidan jag kommer jobba samt att jag fått mycket bra information/material från nablaman.

Efter ett par genomläsningar var jag fast, mitt fantasiprojekt kan bli verkligt!

Så, dags att bli kreativa.

Mitt slutgiltiga mål kommer att vara en tavla. Inte en tavla av ett gammalt inramat minne utan en "interaktiv" tavla där det ska finnas möjlighet att plugga in ett egentillverkat interface och nyttja minnesutrymmet i tavlan.
Det här är en idé som fortfarande gror men jag väljer att göra tavlan i fullstorlek från början och sen kommer alla kärnminnesarrayer vara moduler man löder fast på lediga positioner för att utöka minnet.
Initiellt är tanken att tavlan ska hålla ett fotografi men detta kan ändras under tidens gång. Målet är dock att uppnå ca 150k - 200k bitar.

Första delmålet var att tillverka ett minnesarray som prototyp. Delvis för kommunikation men också för storleksberäkning.

Here we go:


Kärnorna är ca 1 mm i ytterdiameter och beslutade mig för att göra en 256 bits array först. Bara att plocka upp med pincett och trä 16 kärnor per X-tråd.

DSC_2789.jpg

Tillverkade en mindre bra virningsrigg.

DSC_2791.jpg

16 kärnor på 16 trådar. Dags att börja vira.

DSC_2795.jpg

En bit på väg. Eller nej, det ordet får man använda med försiktighet i den här tråden.

DSC_2797.jpg

Så, alla X-trådar på plats. Otroligt svårt att få till bra spänn på tråden.

DSC_2799.jpg

Första Y-tråden igenom. Pappret på plats för att ge lite kontrast.

DSC_2800.jpg

Här har jag lagt upp en liten filmsnutt hur det såg ut när jag fått upp lite fart på Y-tråds-trädandet.

DSC_2805.jpg

Äntligen klart med X/Y, bara sense kvar... Ryggskott och huvudvärk.

DSC_2807.jpg

Arrayen bortklippt för att få ner storleken. Tanken var från början att använda hela kortet som ett slags prototypkort men tog ett senare beslut att göra ett nytt kort till en riktigt kompakt array. Mer info följer.

DSC_2808.jpg

Så. Så här ser det ut i skrivandets stund. Nästa steg blir att tejpa upp arrayen på bordet och börja väva sense-linan.
Då jag ändå är på väg att beställa några andra kort från OSHPark så ska jag cadda upp ett simpelt kort där jag kan montera denna array på som även blir lämplig att använda direkt på ett breadboard.
Stora bilden tagen med mobilen och den lilla med USB-mikroskopet. Minnets fysiska storlek är nu ca 20x20mm.
Det här kommer bli bra!

Combpic.jpg

[nablaman]

Tycker du ska testa så du får kärnorna att funka stabilt innan du väver dem alltför tätt..
Men kör hårt!

[Lennart Aspenryd]

Häftig idé och bra beskrivning! Tack.

[adent]

Du är tokig! (fast på ett bra sätt)

MVH: Mikael

[bit96]

Intressant.
Hur ligger Y-tråden i förhållande till X-tråden när du trär den genom 16 ringar?
På samma sida hela tiden, flätas över-under eller spelar det ingen roll.
Jag antar att det är något lättare att dra tråden och den ligger på samma sida.

[Mizzarrogh]

Jag har för mig att man kan det, men jag har inte mina böcker här.

Spännande projekt!

[Magnus_K]

Hör vad du säger nablaman. Det finns ju en möjlighet att du vet precis vad du talar om

Tack för goda ord Lasp och adent!

@bit96:
En bra fråga som jag också ställt mig utan att finna svar. När jag själv satt och funderade så kom jag fram till att det borde inte göra någon skillnad då man ska skicka 50% av mättningsströmmen genom var tråd och då summan alltid blir den samma oberoende av position så känns det som att resultatet ska bli det samma. Detta också i kombination med att kärnan är rund.

Sense-tråden avser jag att lägga på en och samma sida genom hela minnet. Spontat skulle jag vilja lägga denna mellan X/Y-trådarna då min egna teori är att kopparen kan hjälpa till att inducera spänningen från kärnan till sense-tråden. En slags fluxledare
(Observera att ovan är mina egna ogrundade teorier, absolut inget vetenskapligt)

@Mizza:
Om ni kan tänkas ha några gamla böcker/tidningar/dokument som rör ämnet vore jag hemskt tacksam och jag kan få låna/hyra detta för kopiering och installation i min "kärnminnespärm".

[grym]

ska kolla om jag hittar något i böckerna

det var en generation innan jag började med digitaltekniken, minsta minnena jag haft att göra med var 256 bitars om jag mins rätt

annars så säger jag bara, helkul men ack så pyssligt

hardcore

[pbgp]

Mycket snyggt!

Nu blir jag sugen på att bygga ett minne med stora toroider och grova ledare. Avläsning medelst kompass!

[johano]

...Lite grovt kan man säga att man sparar en 1:a eller 0:a per toroid...

...Målet är dock att uppnå ca 150k - 200k bitar...

Fattar jag rätt här, du snackar om 150-200 tusen toroider!?!
Impressive, young Skywalker!!

/johan

[grym]

snyggt vore 512x512 och under det fysiska kärnminnet en lysdiod för varje minnesbit
gör man en bild och laddar in i minnet så syns den där med

wore ett måste i varje nördrum

[pbgp]

Varför inte lite järnfilspån?

Ursäkta om vi drar iväg från topic.

[Castello]

Wow, kul projekt! Du kanske kan ha det som terapi efter en stressig dag.

[anders_bzn]

Eftersom jag kan en del om kärnminnen tänker jag lägga mig i det här!

Jag postar glatt en bild som jag tog när jag lagade minnet till min PDP-8/L, på den kan du se ut tätt kärnorna sitter i ett "kommersiellt" minne! Har postat den i "Dagens bild" tidigare, fast i den posten står det att tråden är 0,1 mm. Det är den inte, den är bara 80 um.



Där är det lite mer avstånd. Bra jobbet!

[Mizzarrogh]

Skall kolla om jag kan hitta något av intresse i böckerna.