Referenz: Drei-Draht-Kernspeicher-Subsystem 4K × 12 Bit.Das Exponat rekonstruiert dokumentierte Architektur und Betriebsfolge. Fotobasierte Maße und magnetisches Modell sind unten gekennzeichnet; die Belege rechtfertigen keine metrologische Identität mit einer erhaltenen seriennummerierten Baugruppe.
1. Historischer Zusammenbau
Referenz ist die ursprünglicheplanare Kernplatine, mitLese-/SperrplatineundX/Y-Treiberplatine-Elektronik. David Gessweins Fotos identifizieren die umgebenden Lese-/Sperr- und X/Y-Treiberplatinen. Das Wartungshandbuch vom September 1973 dokumentiert diese Drei-Platinen-Architektur. Gewählter Umfang ist diesesDrei-Platinen-Speichersubsystem: Prozessor, vollständiges Rechnergehäuse und Transistordetails sämtlicher Schaltungen liegen außerhalb der Nachbildung. Bildschirmsteuerungen liefern Adresse, Daten und Timing. Das Modell enthält zwölf Datenbits je Wort undkeine Paritätsebene.
| Kandidat | Dokumentierte Architektur | Auswahl |
|---|
| Früherer Vier-Draht-Speicher | 4,096 × 12; vier getrennte Drähte pro Kern: X, Y, Lesen und Sperren. Andere Treiber- und Leseelektronik. | Nützlicher historischer Vergleich. SieheHandbuch des Vier-Draht-Vorgängers, S. 4-12–4-16. |
| Drei-Draht-Speichersubsystem | 4,096 × 12; Drei-Draht-Koinzidenzstromspeicher mit gemeinsamer Lese-/Sperrwicklung. | Gewählt.Herstellerdiagramme und hochauflösende Eigentümerscans dokumentieren Betrieb und Aufbau gemeinsam. SieheHerstellerhandbuch, S. 3-60–3-68. |
2. Belege und Rekonstruktionsgrenzen
Belegtsteht für Angaben oder Zeichnungen im Herstellerhandbuch.Messschätzungsteht für ungefähre Messung oder Beobachtung des Eigentümers.Technische Näherungsteht für einen Wert oder Aufbau dieses Erklärmodells.
| Merkmal | Referenzspezifikation | Belegklasse |
|---|
| Kapazität | 4,096 Wörter × 12 Bits = 49,152 Ringkerne. Jede logische Bitmatte ist 64 × 64. X/Y-Leitungen durchlaufen alle zwölf Matten; jeder vollständige Auswahlleiter durchläuft 768 Kerne. | Belegt
Hersteller S. 3-60, 3-62, 3-66. |
| Physischer Mattenaufbau | Vier Spalten × drei Bitmatten, je Matte zwei Streifen mit 64 Spalten × 32 Zeilen. Mit genutzten Steckern oben lauten Mattenzeilen9 · 6 · 3 · 0, 10 · 7 · 4 · 1, 11 · 8 · 5 · 2. | Belegt
Herstellerbilder 3-37 und 3-38, S. 3-67–3-68. |
| Adress- und Bitreihenfolge | X-Leitungen verlaufen horizontal und wählen Zeilen; Y vertikal und wählen Spalten. MA0–5 wählt X, MA6–11 Y. Herstellerbit 0 ist höchstwertig. Oktaladressen erscheinen alsXXYY. | Belegt
Hersteller S. 3-73–3-78; Eigentümer-Nahaufnahme. |
| Lese-/Sperrschaltung | Eine gemeinsame Wicklung je Bit; beide Enden am Differenzlesekreis, Sperrtreiber an Mittelanzapfung. Ein Balun gleicht beide Zweige aus. Die Wicklung kreuzt zwischen den Kernstreifen. | Belegt
Herstellerbild 3-36, S. 3-65, 3-79, 3-85. Feinverdrahtung aus Scans rekonstruiert. |
| Kern- und Drahtmaße | Ungefähre Kernfläche 0.0148 × 0.025 in (0.37592 × 0.635 mm); rekonstruierte Zeilenteilung 0.37592 mm, Spaltenteilung 0.635 mm; Außendurchmesser 0.022 in (0.5588 mm), axiale Dicke 0.007 in (0.1778 mm); Drahtdurchmesser etwa 0.003 in (0.0762 mm, etwa 40 AWG). | Messschätzung
Kernplatinenmessungen des Eigentümers. Keine Werkstoleranzen. 0.007 in ist die Dicke, nicht der Lochdurchmesser. |
| Bohrung und Magnetgeometrie | Das Modell nutzt 0.30 mm Innendurchmesser. Mittlerer Magnetweg etwa 1.349 mm; rechteckiger Ersatzquerschnitt etwa 0.0230 mm². Rekonstruierte Platine 265 × 210 mm mit 1.65 mm Substrat. Klebeschichten und kleinste Freiräume sind geschätzt. | Technische Näherung
Keine bemaßte Herstellerbohrung oder Materialspezifikation gefunden. |
| Platine und Werkstoffe | Platinenkonturen, Hauptgruppen, Stecker, Matten und typische Leitungen folgen Diagrammen und Fotos. Genaue Koordinaten, Leiterbilder, Steckertoleranzen, Lack, Kleber, Ferritoberfläche und Reflexion bleiben fotobasiert rekonstruiert. | Technische Näherung
Fotos von Kern-, Lese-/Sperr- und X/Y-Treiberplatinen sind Referenzen; Seriennummern, Daten und Herkunft als gemeinsam eingebauter Satz sind ungeprüft. |
3. Magnetisches und elektrisches Modell
Jeder Kern behält Remanenz. Vorzeichenbehaftete X-, Y- und Lese-/Sperrströme bestimmen die wirksame Magnetisierungskraft. Eine hysteretische zeitabhängige Schaltregel entwickelt die Flussdichte; das Lesesignal folgt der Flussänderung überv = −N dΦ/dt, mitΦ = B A. Während der Abtastung wird das gefilterte Signal mit einer Schwelle verglichen. Das Zwölf-Bit-Latch liefert Lesen und Rückschreiben; beim Schreiben ersetzt das angeforderte Wort die Daten. Oszilloskop und Sonde zeigen dieselbe Rechnung.
| Parameter | Wert und Bedeutung | Belegklasse |
|---|
| Auswahlstrom | Nominal X = 370 mA und Y = 370 mA. Jeder ist bereits ein Halbauswahlstrom; gemeinsam liefern sie 740 mA-turn am ausgewählten Kern. Der historische Thermistor passt den Antrieb an die Temperatur an. | Belegt
Hersteller S. 4-21. |
| Sperrstrom | Nominal 340 mA. Entgegen der Schreibrichtung bleiben etwa 400 mA-turn am gesperrten ausgewählten Kern. Das Modell deutet 340 mA als Strom je symmetrischem Kernzweig. | Nominal dokumentiert; Zweigdeutung gefolgert
Hersteller S. 4-22 und 3-85. Versorgungseinfluss und vollständiger Analogtreiber sind vereinfacht. |
| Hysterese | RemanenzBᵣ = 0.190 T; SättigungsskalaBₛ = 0.235 T; SchaltschwelleNIc = 0.520 A-turn, ergibtHc ≈ 385 A/mmit modellierter Weglänge. Reversible Reaktion und endliche Schaltzeit erzeugen die dargestellte Schleife. | Technische Näherung
Werte ergeben konsistente Halbwahl- und Sperrmargen; keine gemessenen Konstanten des Originalferrits. |
| Leseverstärker | SENSE ICG hat typische Differenzverstärkung 85 und erkennt beide Eingangspolaritäten vor Strobe-Freigabe. Deshalb können beide S/I-Wicklungspolaritäten eine gespeicherte Eins lesen. | Dokumentiertes typisches Verhalten
Herstelleranhang A.11, S. A-12. |
| Dynamik und Lesen | Schaltzeitskala 45 ns geteilt durch magnetische Übersteuerung; 25 ns Stromrampe; 12 ns Lesefilter; 8 mV Eingangsschwelle. Rekonstruierte Wicklung weist über X-Streifengrenze und benachbarte Y-Spalten entgegengesetzte Differenzzeichen zu. | Technische Näherung
Topologie folgt Herstellerbild 3-36; numerische Dynamik und wiederholte Wicklungszeichen sind reduziert rekonstruiert, keine kalibrierte SPICE- oder mikromagnetische Lösung. |
Spannungssonde zeigt den Faraday-Anteil. Sperrklemmenspannung enthält auch ohmsche und Treiberanteile, die fehlen. Reversible Einkopplung ist enthalten; Rauschen, kapazitives Übersprechen, Leitungsringing, Erwärmung und Alterung fehlen.
Zeitskala und Abtastung
Der Hersteller nennt einenLese-/Rückschreibzyklus von 1.2 µsund einen1.4-µs-Zyklus für prozessorgeänderte Daten. Im Nominaldiagramm: Lese-SOURCE 100–450 ns, RETURN 100–500 ns. Schnelles Schreib-SOURCE und INHIBIT 750–1100 ns; langsam 950–1300 ns. RETURN bleibt weitere 50 ns zur Entladung. SieheHerstellerbild 3-26, S. 3-54–3-56.
Globaler STROBE unterscheidet sich vom etwa 35 ns langen TIME STROBE zum Verstärkerabtasten. Das Exponat nutzt ein repräsentativesAbtastfenster 285–320 ns; historisch in 10-ns-Schritten einstellbar. Wiedergabe verlangsamt zur Beobachtung, Instrumente behalten ns. Feldpfeile, Zustandsfarben, Transparenz und getrennte Ansichten erklären nur.
Ausschalten bewahrt Remanenz. Die Herstellerschutzschaltung beendet aktives Schreiben vor Abschalten der Stromquellen (S. 3-73). Lesen ohne Rückschreiben ist ein bewusster Lehrversuch. Anfangsmuster, Zustandsladen und direkte Einrichtung definieren Anfangsbedingungen; keine sofortigen Hardwarelöschungen.
4. Mitgelieferte Prüfung des früheren Lehrmodells
Das ursprünglicheDigiSim-Core-Memory(1).htmlwurde vor Rekonstruktion vom Paketautor geprüft. Beobachtungen unten betreffen die frühere 8 × 8-Demo; historische Quellnotizen, keine neuen Abnahmebelege dieser Museum-Integration.
| Im Originalcode beobachtet | Hier behandelte Folge |
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Ir()zeigt ein Array mit 64 Elementen, je Bit +1 oder −1. | Die Nachbildung umfasst 49,152 Kerne und zeigt Zwölf-Bit-Wort, Auswahlpfad und Magnetzustand. |
of()speichert das vorherige Bit inoldBitund weist es vorab zurestoreBitfür einen Lesevorgang. | Rückschreiben muss das abgetastete Leselatch nutzen. Fehlabtastung darf nicht durch versteckte Vor-Lese-Kopie repariert werden. |
Ev()ändert das Bit beim Überschreiten vorgegebener ±1.5-Feldschwellen und setzt das Leseergebnis direkt. | Schalten, Flussänderung, Lesen und Latchen sind getrennte Kausalstufen mit Einheiten und Kalibriergrenzen. |
wv()erzeugt einen gewählten Sinusimpuls aus Amplitude und Dauer. | Lesespur folgt Flussänderung, danach Filterung und Abtastung; kein separat gezeichneter Erfolgsimpuls. |
rf()löscht das Array mitbits.fill(-1). | Einrichtungsreset ist von Speicheroperation getrennt. Physisches Löschen braucht adressierte Lese-/Schreibzyklen; Ausschalten löscht die Kerne nicht. |
5. Numerische Verifikation
Physik- und Ablaufprüfungen testen 4,096 Adressen, destruktives Lesen, beide Lesepolaritäten, Nullschreibsperre, Halbauswahl-Erhaltung, Faraday-Spannung gegen explizite Flusssumme, Fehlrückschreiben, Wicklungsfehler, stromlose Erhaltung und 4,096-Zyklen-Löschen. Weitere Prüfungen betreffen deterministische Wiedergabe, Prüfpunktsfortsetzung, 1 ns gegen 5 ns Integration und Registerlöschen bei RETURN. Sie belegen interne Konsistenz, ersetzen keine Originalmessungen.
6. Originalquellen
- Hersteller-Wartungshandbuch, Band 1: Prozessor, September 1973 — Kapitel 3. Timing: S. 3-54–3-56. Speicheraufbau und Betrieb: S. 3-60–3-91.
- Dasselbe Herstellerhandbuch — ab Kapitel 4. Stromkalibrierung, Temperaturabgleich und Strobe: S. 4-21–4-22. Zweipolaritätslesen und typische Verstärkung: Anhang A.11, S. A-12.
- David Gessweins eigene Scans:Kernplatinenfoto; Einbitmatte mit 1200 dpi; Lese-/Sperrplatine; X/Y-Treiberplatine.
- Wartungshandbuch des Vier-Draht-Vorgängers, Band 1, S. 4-12–4-16, zum anderen Vier-Draht-Vorgänger.
Herstellerunterlagen belegen Architektur und Nominalbetrieb. Eigentümerbeobachtungen belegen Fotooptik und ungefähre Maße. Übrige Geometrie, Werkstoffe und Magnetparameter sind erklärte Rekonstruktionsentscheidungen.
7. Software- und Inspektionshinweise
Das gelieferte Einzelarchiv enthält eine quelloffene 3D-Bibliothek und Orbitsteuerung unter MIT-Lizenz samt Originalhinweis. Diese Museum-Integration nutzt die gemeinsame Renderer-Abhängigkeit und Museum-Assetpfade. Historische Quellen öffnen nur bei Auswahl.
Ganzwortansicht ordnet jede Matte dem Datenbit zu und trennt gespeicherte Magnetisierung von Leselatch und Schreibquelle. Rohe und gestrichelt gefilterte Spannung teilen die ±100-mV-Spur; Gold zeigt die Abtastschwelle. S/I-Sonde nutzt vorzeichenbehafteten Zweigbezug, Oszilloskop den positiven Sperrbetrag. Angezeigte Windungszeichen bestimmen den Beitrag zu Netto-Amperewindungen.
Explosionsansicht spreizt Platinen seitlich. Abstände sind Anzeige-, keine Einbaumaße. Wiedergabe lädt einen Prüfpunkt und wiederholt die Operation; Inspektionshilfe, keine Hardware-Zeitumkehr. Hardwarelöschen führt 4,096 modellierte Schreibvorgänge aus, physisch 5.7344 ms.
