水銀延遲線存儲器

所謂的“水銀（汞）延遲線存儲器”就是最早最早的計算機的記憶體！ 在半導體存儲器（RAM）磁芯存儲器發明之前，水銀延遲線存儲器就是作為最早的計算機的記憶體（主存器）來使用的。因為當時沒有任何現成的器件可以直接拿來使用！為了尋找更好的存儲器，人們費盡了心血，幾乎所有能利用的物理現象，電、光、聲、磁都被探索過來。研製ENIAC的工程師莫齊利（John W. Mauchly）想到了水銀延遲線（Mercury Delay Line）－－二戰期間為軍用雷達開發的一種存儲裝置，作為最早的計算機上的記憶體

基本介紹

• 中文名：水銀延遲線存儲器（汞延遲線）
• 本質：最早的計算機的記憶體
• 時期：二戰期間
• 使用的水銀稱：汞槽

工作原理

用什麼作為主存器、什麼作為輔存器，都是擺在工程師面前的必須要解決的難題。當時，除了真空管還是真空管，所以存儲器也只能是用真空管（電子管）來實現的。以真空管是否導通代表 “1” 或 “0” ，也就是說代表一位的數據。十個真空管可串接成一環形電路，假設該十個真空管中僅第五真空管導通，則表示其儲存的數值為 5。但問題是，真空管自身無法完成數據的存儲功能，因為真空管自身沒有記憶功能，輸入端的信號撤出後，真空管的通、斷狀態將會改變。

將一塊石頭擲入水中，形成波浪，波頭經過一段時間才能傳播到遠方某處，水銀延遲線的工作原理就是這樣。1951年3月，由ENIAC的主要設計者莫齊利和埃克特設計的第一台通用自動計算機UNIVAC-1使用了水銀延遲線存儲裝置。UNIVAC-1使用的水銀延遲線是一根直徑10mm、長150cm的管子，內部充滿水銀，兩端各有一個轉換器分別進行電-聲轉換和聲-電轉換，這樣，脈衝信號從管子的一端進入，轉換成超音波，960ms後超音波到達管子的另一端，然後再轉換成電信號輸出，不過，要實現存儲功能，還需要一些額外的電路：經調製的脈衝信號從管子的一端進入，960ms後從管子的另一端輸出，由變換器接收後，經檢測、放大、整形和再生，重新反饋到傳送端。一個延遲線電路稱作一個通道（channel），每個通道可存儲10個91位的字，差不多1000個脈衝，UNIVAC系統中共有100個這樣的通道。為了讓存儲系統穩定工作，水銀的溫度需要保持在40℃左右，因此要將水銀管置於一個類似混凝土攪拌機的容器中，容器中設定有加熱器用來加熱水銀管。

構造

水銀延遲線存儲器可以稱得上是史上最笨重的主存儲器。使用的水銀管稱之為：汞槽[mercury tank]是一根直徑10mm、長150cm的管子，內部有很多充滿水銀的管道，使每個汞槽重量超過一噸！

存儲器的發展

在電子管計算機時期(1949～1957)，計算機主要用於科學計算。主存儲器是決定計算機技術面貌的主要因素。當時，主存儲器有水銀延遲線存儲器、陰極射線示波管靜電存儲器、磁鼓和磁心存儲器等類型，通常按此對計算機進行分類。

到了電晶體計算機時期(1958～1964)，主存儲器均採用磁心存儲器，磁鼓和磁碟開始用作主要的輔助存儲器。不僅科學計算用計算機繼續發展，而且中、小型計算機，特別是廉價的小型數據處理用計算機開始大量生產。

1964年，在積體電路計算機發展的同時，計算機也進入了產品系列化的發展時期。半導體存儲器逐步取代了磁心存儲器的主存儲器地位，磁碟成了不可缺少的輔助存儲器，並且開始普遍採用虛擬存儲技術。隨著各種半導體唯讀存儲器和可改寫的唯讀存儲器的迅速發展，以及微程式技術的發展和套用，計算機系統中開始出現固件子系統。