Tubo Williams
El tubo Williams o tubo Williams-Kilburn va ser inventat per Freddie Williams i Tom Kilburn de l'Universitat de Mánchester en 1946, era un tubo de rajos catódicos usat per a almagasenar electrònicament senyes binaris. És considerada com la primera memòria RAM de l'història,[1][2] de la que Williams solicita palés l'11 de decembre de 1946.[3]
Alguns tubos Williams estaven fets en tubos de rajos catódicos del tipo per a radars en un recobriment de fòsfor que feya a les senyes visibles a la vista, mentres que atres tubos eren construïts per a este us sense el recobriment. La presència o absència del recobriment no tenia efecte en l'operació del tubo, i no tenia importància per a l'operador degut a que el tubo estava cobert per la placa. Si era necessari tindre una eixida visible, s'utilisava un segon tubo en recobriment de fòsfor com a dispositiu de visualisació.
Principi
El tubo Williams depén d'un efecte cridat emissió secundària. El resultat d'este efecte és que, quan un punt és dibuixat en el tubo de rajos catódicos, un àrea chicoteta a la seua entorn es carrega en forma positiva, i la zona contigua es carrega en forma negativa, creant una "zona de càrrega". La zona de càrrega permaneix en la superfície del tubo durant una fracció de segon, permetent al dispositiu actuar com a memòria de computadora. La vida de la zona de càrrega depén de la resistència elèctrica en l'interior del tubo.
El punt pot ser borrat dibuixant un segon punt immediatament a continuació del primer, omplint d'esta manera la zona de càrrega. Molts sistemes feyen açò dibuixant una curta llínea en la posició del punt; d'esta manera l'extensió de la llínea borrava la càrrega inicialment almagasenada en la posició del punt.
El computador llig l'informació del tubo a través d'una placa de metal que cobrix el front del tubo. Cada volta que un punt és creat o borrat, el canvi en la càrrega elèctrica induïx un pols de voltage en la placa. Degut a que la computadora sàpies quin lloc de la pantalla està sent apuntat en cada moment, es pot usar el pols de voltage de la placa per a "llegir" la senya almagasenada en la pantalla.
Llegir una ubicació de memòria crea una nova zona de càrrega, destruint el contingut original d'eixa localisació, per lo que cada llectura deu seguir-se en l'escritura per a reinstalar la senya original. Molts sistemes feyen açò dibuixant una curta llínea començant en la posició del punt si la nova zona de càrrega necessitava borrar-se. Ademés, degut a que la càrrega gradualment es pert, era necessari rastrejar el tubo periòdicament i reescriure cada punt (similar al refresque de memòria de la DRAM en els sistemes moderns).
Detall del funcionament
L'almagasenament d'informació en un "punt" en l'interior de la cara de el CRT es determina pel nivell de càrrega relativa. La relació d'emissió secundària per al fòsfor (i per al vidre) és major que 1. Aixina, si la cara és bombardejada en un fes d'electrons primaris (en una acceleració des de 1000 fins a 2000 volts), llavors el "punt" es carrega positivament, perque hi ha més electrons secundaris de baixa energia que són emesos per la superfície que els que apleguen en el fes d'electrons primari. L'equilibri s'alcança quan la càrrega relativament positiva de el "punt" atrau els electrons suficients per a equilibrar el fluix. Si un "punt" es "càrrega", llavors l'àrea propenca és "descarregada" pels electrons secundaris emesos des de el "punt" primari.
El fes, estant encés o apagat durant una posició (o impuls de rellonge), pot representar els zeros o uns d'un número binari (en l'eixemple és el número "1101"). Esquemes alternatius d'almagasenament poden implicar l'us d'enfocament/desenfoque de la matriu o l'us de punts i ralles, en els punts de la reixeta en la cara del tubo de rajos catódicos. Canviant la deflexió vertical o direcció de paraula, poden ser almagasenats varis formats de números diferents. Williams va utilisar els tubos de rajos catódicos en modo "cadena de bits en série", en una matriu de 32x32.
- Escritura
- Per a escriure informació en el tubo, el fes d'electrons és desviat a lo llarc d'una llínea horisontal, i en cada punt a on s'apaga el fes, queda una càrrega positiva residual (b). Per a llegir l'informació de el CRT, es coloca un electrodo en la part exterior de la cara de el CRT.
- Llectura/reescritura (escanege de refresc)
- Quan el fes passa de nou sobre una llínea, es genera un canvi de potencial en la cara interior que és arreplegat capacitivament per l'electrodo de la placa exterior. Des dels punts de càrrega positiva es produïx un "transiente anticipatorio" just abans d'a on es va apagar el fes en escriure-lo, la senyal resultant es produïx en temps suficient per a poder apagar el fes de nou en el mateix "punt". (Williams va cridar a este efecte "impuls anticipatorio").
- Quan el fes agrana una llínea horisontal en llectura, el potencial induït sobre l'electrodo s'amplifica, i, a través dels circuits de "gating" i la reixeta de control de el CRT, el fes és apagat en un patró idèntic al de l'agranada que ho va crear. Aixina, la llínea que es llig "es reescriu" i no queda destruïda pel procés de llectura.
- Una llínea o be escriu o be es refresca
No obstant, la llectura d'una llínea qualsevol tendix a descarregar les llínees veïnes, i és necessari regenerar tota la matriu de forma sistemàtica per mig de cicles de llectura-reescritura. Per a conseguir major velocitat d'accés un esquema típic consistix en seleccionar (en llectura o escritura) les llínees prioritàries "X" durant els accessos-impars i llegir-reescriure l'informació durant els accessos-pares (X-1-X-2- X-3-X-4-Xn).
Vore també
Referències
- ↑ «The Williams-Kilburn tube, the first RAM, is patented - Event - Computing History». www.computinghistory.org.uk. Consultat el 2024-12-28.
- ↑ «The Birth of Random-Access Memory - IEEE Spectrum» (en en). spectrum.ieee.org. Consultat el 2024-12-28.
- ↑ «Improvements in or relating to electrical information-storing means». Google Patents. Archivat des d'el original, el 2025-10-29. Consultat el 2025-10-30.
- Lavington, Simon H. (1980). Early British Computers, Manchester University Press. ISBN 0-932376-08-8.
- Bashe, Charles J. (1986). IBM's Early Computers, MIT Press, pp. 105. ISBN 0-262-02225-7.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Tubo Williams» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.