Memorias de núcleos magnéticos

Entre 1950 y 1970 fueron muy utilizadas las memorias de núcleos magnéticos en los equipos informáticos. 

La base de todo ello es la inducción magnética en un toroide de ferrita atravesado por tres o cuatro cables. Según cual sea la dirección de la corriente que pasa por esos cables el toroide se magnetizará en el sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario, asignando a uno de ellos el valor uno y al otro el valor cero de un bit de memoria. 

En la operación de lectura de la memoria se han de leer los valores de cada uno de sus bits, induciendo un valor cero en cada uno de ellos. Para ello se envía corriente por los dos hilos que convergen en ese toroide en el sentido deseado. El valor de la intensidad de esa corriente ha de ser la mitad de la necesaria para cambiar la polaridad del toroide, de forma que la suma del campo inducido por el hilo horizontal y el inducido por el hilo vertical consigan la intensidad necesaria para cambiar la polaridad de ese toroide en cuestión, pero no lo hagan en el resto de toroides de esa fila o columna recorrida por los cables que llevan corriente. 

Aparte de escribir un cero en el toroide deseado, para poder leer el valor que almacenaba se necesita un tercer cable que se introduce en diagonal para pasar por todos los toroide a la vez. Si el valor almacenado era un cero al volver a escribir un cero no se induce corriente alguna en el hilo diagonal de lectura, pero si el valor almacenado era un uno, al cambiar la polaridad magnética se induce una pequeña corriente en el cable de lectura comun a todos los toroides.

Si al leer el valor de uno de los toroides sale corriente por el hilo de lectura el valor almacenado era uno y si no su valor era cero. 

Por otra parte si el valor almacenado era un uno, además de utilizar esa información para lo que precise el sistema informático, se debe volver a escribir un uno en ese toroide, invirtiendo el sentido de las corrientes de los hilos horizontal y vertical, ya que el proceso de lectura lo había pasado a cero. 

Algunos equipos de memoria con núcleos magnéticos utilizaron cuatro cables atravesando cada toroide. Este cuarto cable, también común a todos los toroides era el de inhibición utilizado en el proceso de escritura. Al escribir un valor sobre un toroide cualquiera la dirección de la corriente horizontal y vertical era siempre la necesaria para escribir un valor uno. En el caso de no haber de escribir ese valor uno se enviaba una semicorriente de sentido contrario por el hilo de inhibición. En el diagrama anterior sería el hilo Z. 

Con el tiempo, y dado que no habían de trabajar a la vez se unificaron la lectura y la inhibición en un solo cable. 

Para organizar la memoria de forma práctica se agrupan los toroides en matrices de tantas filas y columnas como bits tenga un byte de los utilizados en el sistema informático. Para aumentar la capacidad de la memoria se han de apilar muchas placas con estas matrices de toroides de ferrita. En la fotografía anterior se va la memoria de un ordenador IBM 1401 de 1960.

Con el tiempo los toroides se fueron haciendo cada vez más pequeños, de forma que las memorias eran más pequeñas y necesitaban una intensidad de corriente menor para magnetizará los toroides de ferrita y, por tanto, para funcionar en su conjunto. 

En la actualidad podemos encontrar proyectos para construir pequeñas memorias de núcleos magnéticos utilizando Arduino.