Японский разработчик под ником dydt_Nao продемонстрировал действующий USB-накопитель, в котором вместо микросхем флеш-памяти установлена матрица из 1 024 ферритовых колец – тот самый тип оперативной памяти, на котором работали первые ЭВМ. Устройство подключается к современному ПК через стандартный разъём USB Type-A и распознаётся операционной системой как съёмный диск. Автор записал текстовый файл на одном компьютере и успешно прочитал его на другом.

Что внутри

Накопитель представляет собой плату размером примерно 30 на 30 сантиметров, на которой размещена сетка 32 × 32 миниатюрных ферритовых колечек – итого 1 024 штуки, каждое хранит один бит. Суммарная ёмкость – 128 байт. Для масштаба: одна заглавная буква в кодировке ASCII занимает один байт. Вся память устройства вмещает короткое предложение.

Контроллером служит одноплатный микрокомпьютер Raspberry Pi Pico, который транслирует обращения операционной системы по протоколу USB Mass Storage в последовательность токовых импульсов для записи и считывания ферритовых колец. Windows определяет устройство как диск объёмом около 6,5 КБ – это артефакт файловой системы и контроллера, реальная физическая ёмкость магнитной матрицы остаётся 128 байт.

При каждом обращении к ячейке рядом с активным сердечником загорается красный светодиод – можно буквально наблюдать, как компьютер обращается к памяти.

Как работает память на ферритовых сердечниках

Принцип элегантен в своей простоте. Каждое ферритовое кольцо диаметром около миллиметра может находиться в одном из двух устойчивых состояний намагниченности – условные «0» и «1». Через кольцо пропущены два или три тонких провода. Для записи по проводам пропускают ток определённого направления, который намагничивает кольцо в нужное состояние. Для чтения – пропускают импульс, который принудительно переводит кольцо в состояние «0». Если кольцо уже было в «0», ничего не происходит. Если оно хранило «1», смена намагниченности индуцирует электрический импульс в третьем проводе – контроллер фиксирует его и регистрирует единицу.

Ключевая особенность: чтение разрушает данные. После считывания бита сердечник всегда оказывается в состоянии «0», и если там была «1», её необходимо записать заново. Каждая операция чтения автоматически включает цикл перезаписи.

Именно этот тип памяти использовался в качестве основной оперативной памяти вычислительных машин с середины 1950-х до конца 1970-х годов. Компьютеры серий IBM 704, PDP-1, советские БЭСМ-6 и «Минск-32» хранили данные и программы в матрицах из тысяч и десятков тысяч таких колечек, вручную нанизанных на проволоку. Появление полупроводниковой DRAM (Intel 1103, 1970 год) постепенно вытеснило ферритовые сердечники – кремниевая память оказалась быстрее, компактнее и дешевле при массовом производстве.

Источник: dydt_Nao

Зачем это в 2026 году

Практической ценности у накопителя на 128 байт нет. Автор и не ставил такой задачи. Проект демонстрирует другое: технология хранения данных, придуманная более семидесяти лет назад, по-прежнему физически совместима с современным программным и аппаратным стеком. Файловая система FAT, протокол USB Mass Storage, операционная система Windows 11 – ни один из этих слоёв не «знает», что на другом конце кабеля не микросхема Samsung или Micron, а тысяча ферритовых колечек, каждое из которых старше по принципу действия, чем интегральная схема как таковая.

Dydt_Nao также показал, что устройство способно хранить не только текст, но и изображения в формате BMP – правда, максимальный размер монохромной картинки при 128 байтах составляет примерно 32 × 28 пикселей.

Тысяча двадцать четыре ферритовых кольца, сто двадцать восемь байт, плата тридцать на тридцать сантиметров – и Windows уверенно распознаёт устройство как съёмный диск. Между этой матрицей и современным твердотельным накопителем на 4 ТБ – семьдесят лет эволюции полупроводников, но базовый принцип остался тем же: бит информации – два устойчивых физических состояния.

Считаете ли вы, что подобные ретро-проекты помогают лучше понять основы вычислительной техники – или это просто красивая инженерная игрушка? Делитесь мнением в комментариях.

Источник: Тайны микроэлектроники