Контейнер с ртутными линиями задержки
Тот же контейнер с теплоизолирующим корпусом, готовый к установке в "дом памяти" UNIVAC
Разработчик небезызвестной "машины" Алан Тьюринг, узнав о конструкции памяти на ртутных линиях задержки, в шутку предложил заменить в ней ртуть джином. По крайней мере, с этой жидкостью головная боль разработчиков памяти стала бы более приятной.
Техник, занятый калибровкой ртутных трубок в контейнерах памяти UNIVAC
Семь контейнеров акустической памяти UNIVAC размещались внутри его внушительного корпуса, чем-то напоминающего нынешние малометражные квартиры. Из-за излучаемого ими тепла находиться внутри долго было невозможно. Не спасали даже вмонтированные в пол кондиционеры.
Контейнер памяти чем-то напоминает противолодочную мину
"Дом памяти" UNIVAC изнутри
Между тем после точной калибровки ртутных трубок память UNIVAC I работала без сбоев. Доказательством тому служит успешный подсчёт переписи населения 1950 года и точный прогноз выборов президента США в 1952 году.
Применение линий задержки на основе ртутных трубок в качестве оперативной памяти имело одно существенное ограничение. Габариты. Ёмкость каждого регистра-трубки напрямую зависела от её длины. Да и ртуть, используемая в качестве носителя акустических волн, являлась не самым удобным в эксплуатации компонентом. Скажем прямо, работать с нею было вредно.
Поэтому поиск альтернатив ртутным линиям задержки не прекращался. В конце концов, в середине пятидесятых годов прошлого столетия было найдено более безопасное и удобное решение организации памяти на линиях задержки.
Учёные, экспериментируя с магнитными свойствами разных металлов, обнаружили в них интересный эффект - изменение физической формы под воздействием магнитного поля. Эффект этот, чем-то напоминающий пьезоэффект кристаллов кварца, называется "магнитострикция".
Разные металлы могут проявлять магнитострикционные свойства по-разному. Некоторые меняют форму вдоль продольной оси, у других проявляется эффект скручивания, а третьи изгибаются. Наиболее хорошо были изучены скручивающие магнитострикционные свойства никеля. Именно на их основе и был разработан преемник ртутной линии задержки - магнитострикционная линия задержки.
Генератором и детектором выступали пластины никеля, прижимаемые к носителю акустической волны - стальной проволоке-струне. К никелевым пластинам генератора прикладывалось магнитное поле, заставляя их скручиваться и создавать в стальной струне звуковую волну. Детектор был устроен так же, за исключением того, что двигающиеся под воздействием акустической волны никелевые пластины индуцировали электричество в магнитной катушке.
Магнитострикционная линия задержки на основе пластин никеля
Магнитострикционная линия задержки была куда эффективнее ртутной. Во-первых, не требовалось работать с опасными ртутными парами; во-вторых, стальную струну можно свернуть в спираль и поместить в компактный корпус. Ну а в-третьих, магнитострикция малочувствительна к механическим воздействиям и не требует постоянной калибровки.
Компактную и непритязательную память на магнитострикционных линиях задержки стали применять не только в ЭВМ того времени, но и в их младших братьях - набирающих силу программируемых калькуляторах. Например, выпускаемых известной в своё время компанией Olivetti.
Память на линиях задержки была одним из множества весьма экзотических решений в организации системы хранения программ и данных в компьютерах с архитектурой фон Неймана. Но "подсмотренная" в соседней области идея оказалась весьма удачно развита и реализована. Копьютеры, использующие подобную память, были выдающимися образцами вычислительной техники того времени.
Разработка полупроводниковой логики довольно быстро свела на нет использование памяти на линиях задержки. "Звучащая" память войдёт в историю компьютерной индустрии как пример уникального инженерного подхода к решению весьма нетривиальных задач.