Cómo comprender la memoria central y su función

Hablando de memoria de computadora, hay muchos tipos que fueron descontinuando con el avance tecnológico. Un tipo clásico con el que me topé constantemente es la memoria de núcleo magnético, también llamada memoria de núcleo. Es una reliquia por ahora, pero honestamente, es el antecesor de la RAM que usamos hoy. Fue fundamental en los inicios de las computadoras, especialmente antes de que los chips de silicio se hicieran presentes. Si tienes curiosidad o simplemente intentas entender cómo almacenaban datos las máquinas antiguas, este es un buen punto de partida. La cuestión es que es fascinante cómo funcionaba esta tecnología, aunque ahora esté muy desactualizada. Además, para algunos proyectos informáticos clásicos o simplemente por curiosidad, conocer los entresijos de la memoria de núcleo puede ser útil.

Cómo funciona la memoria de núcleo magnético

La memoria de núcleo magnético tiene esta maraña de pequeños anillos de metal ferroso, llamados núcleos, cada uno de aproximadamente 2, 5 mm de ancho en el pasado. Estos anillos son como bits individuales de almacenamiento porque su orientación magnética (polo norte o sur) te dice si los datos son un 0 o un 1. El cableado es lo que hace que todo funcione: los cables pasan por estos núcleos, y al cargar cables específicos, puedes establecer o leer el estado magnético. Es un poco extraño, pero para leer datos, estableces un núcleo a cero, y si ya era un 1, ese cambio en el campo magnético induce una corriente en el cable de detección, así que sabes que era un 1.¿El truco? El proceso de lectura en realidad borra los datos, por lo que tienes que reescribir ese núcleo después. Es un poco destructivo, de ahí la necesidad de volver a escribir inmediatamente después de leer. No estoy seguro de por qué funciona, pero simplemente lo hizo, y era lo suficientemente confiable para la época.

El tamaño importa: los anillos originales eran bastante voluminosos (de unos 2, 5 mm de diámetro) y debían separarse. A medida que la fabricación mejoraba, se redujeron (hasta 0, 33 mm en 1966), lo que implicaba más núcleos en menos espacio, menos consumo de energía y, en general, un menor coste. En algunas configuraciones, se podían tener unos pocos megabytes de memoria de núcleo (como los 1, 2 MB del PDP-6 del MIT de 1964), que costaban un ojo de la cara (380.000 dólares) y ocupaban una gran cantidad de espacio (imagínense un armario gigante).Aun así, comparado con la actualidad, es una cantidad ridículamente pequeña, pero en aquel entonces, era una cantidad enorme de memoria: enorme, cara y una auténtica proeza de ingeniería.

Cómo lo hicieron y quién lo hizo funcionar

La historia de la memoria de núcleo magnético comienza en la década de 1940, pero realmente despegó en 1951 con un par de avances. La clave residió en descubrir cómo controlar los núcleos con solo unos pocos cables —gracias al sistema de corriente coincidente de Jay Forrester— y cómo escribir tras leer, gracias a An Wang. Ese truco de escribir tras leer fue crucial porque, al principio, la lectura borraba los datos, por lo que había que volver a escribirlos; algo molesto, pero funcionaba.

En cuanto a la fabricación, estos núcleos se enhebraban con cables a mano, lo que ahora parece una locura, pero era el mejor método en aquel entonces. Había una máquina que podía insertar cables en una matriz de 128×128 núcleos en tan solo 12 minutos, en lugar de las 25 horas que solía tomar a mano: un avance innegable. Todo el proceso seguía siendo delicado y complejo, sobre todo porque los núcleos debían colocarse exactamente a 45 grados. He leído que esos pasos de fabricación eran un gran cuello de botella, lo que probablemente explica por qué la memoria de núcleo fue tan cara y escasa durante un tiempo.

Lo que lo hizo especial (y lo que fue doloroso)

Una cosa que destaca es su resiliencia: no volátil, lo que significa que mantenía los datos sin energía, sin verse afectados por los pulsos electromagnéticos ni la radiación. Eso lo hizo perfecto para aplicaciones militares y espaciales, especialmente durante la Guerra Fría. Es un poco descabellado pensar que parte de esa memoria central en naves espaciales como el transbordador espacial o incluso en aviones militares probablemente experimentó condiciones extremas y siguió funcionando. La única desventaja era que la escritura de datos era sensible a la temperatura: algunos sistemas tenían calentadores o incluso se colocaban en baños de aceite caliente para mantener las cosas estables, ya que era necesario mantener una temperatura específica para un funcionamiento fiable. En algunas configuraciones, simplemente tocando la PCB que contenía la matriz central podía «arreglar» temporalmente problemas extraños, que se suponía que eran una mala conexión de cables o algo similar. Raro, pero así era la tecnología en aquel entonces.

Es obsoleto, pero sigue siendo genial

Básicamente, la memoria de núcleo magnético imperó desde mediados de los 50 hasta mediados de los 70, y luego fue reemplazada por una RAM de semiconductores más económica y rápida. Aun así, estudiarla ayuda a explicar cómo pasamos de la tecnología gigantesca, frágil y costosa a los elegantes chips que lo impulsan todo hoy en día. Y si alguna vez tienes en tus manos una mainframe o un ordenador clásico, saber cómo almacenaba los datos su memoria es una experiencia fascinante.

Resumen

• La memoria de núcleo magnético utiliza pequeños anillos ferrosos llamados núcleos para almacenar bits de datos.
• No era volátil, tenía bajo consumo de energía y era resistente a la radiación: bueno para el espacio y para uso militar.
• La fabricación implicaba pasar cables a través de cada núcleo a mano: un proceso intenso.
• Fue reemplazado por chips DRAM más baratos y eficientes a fines de los años 70.

Resumen

Con suerte, esto ofrecerá un buen vistazo a una tecnología muy antigua pero fascinante. Ya sea por curiosidad histórica o por proyectos antiguos, saber cómo funcionaba la memoria de núcleo magnético puede hacer que algunas de las tecnologías actuales parezcan menos misteriosas.¡Mucha suerte investigando las cosas de la vieja escuela! Quién sabe, quizás algún día alguien las recupere para usos específicos o para coleccionistas.