早期非机械存储技术：从延迟线到磁芯存储器
计算机形成期，设计师突破机械继电器和真空管，开创非机械存储方案，塑造现代存储架构。
最具创意概念是延迟线。延迟线延缓脉冲或波传播——如回声在峡谷反射。将电脉冲转声波于汞等介质传播再转回，数据临时“存储”于循环波中。
早期实现用装液态汞长管。两端电换能器互转电声信号。二进制数据串行流以电压波形进入发射换能器，经汞传播，从接收换能器按相同顺序出来。
反馈电路反复驱动发射换能器，脉冲序列变为循环 FIFO 移位寄存器——实质为能在循环供电期间保持数据的环形计数器。
尽管巧妙，延迟线受材料和环境约束。1950 年代初 EDVAC 用 128 根汞管，每约 5 英尺，最多存 384 位。温度变化改变汞中声速，扭曲时序破坏可靠性。
后续设计用固体棒——玻璃、石英或特种合金金属——延迟更高频率扭转波。著名例用 95 英尺镍铁钛合金线盘绕紧凑。总延迟 9.8 ms，支持 1 MHz 时钟，每根线约 9800 位存储。
虽延迟线最终让位更稳健技术，用物理介质存数据的原理仍是现代存储研究基石。
另一里程碑是威廉姆斯管，从示波器和电视显示器改装的阴极射线管（CRT）。电子束不激发荧光屏成像，而在玻璃表面沉积电荷。金属栅置于管前检测电荷，外部电路刷新数据防丢失。
IBM 701 用威廉姆斯管存储器，容量 4 kB。但反复重写可能过充屏幕，导致杂散“1”状态渗入相邻像素。
磁芯存储器代表决定性飞跃。铁氧体铁磁化合物呈近方形磁滞回线：需临界磁场阈值翻转磁化方向，移除场后保持状态。这种双稳态使铁氧体成二进制锁存理想材料。
MIT 的 Jay Forrester 利用此特性建首个实用磁芯存储器。绝缘导线网格穿过数千铁氧体环——每环为一磁芯。通流交叉行列线产生足以设置/复位磁芯极性的磁场。电流方向决定磁芯存“0”还是“1”。
Data General Nova 计算机（约 1969-70）装 4 kB 磁芯存储板。磁芯仅圆珠笔尖大小，板上电路驱动行/列电流并读取磁芯状态。
1971 年后期设计更密集封装磁芯，容量翻倍至 8 kB。
读磁芯为破坏性过程：写入电压脉冲仅当磁芯状态改变时在专用读线感应电流。因此必须重写磁芯以保持原值，需周期性刷新。
磁芯存储器优势：非易失性、坚固、相对高密度——且无延迟线机械磨损、无 CRT 温度敏感。这些属性使磁芯存储成 1960-70 年代许多系统骨干，含阿波罗制导计算机、CNC 控制器、商用大型机。
同时静态 RAM (SRAM) 并行演进，受更小晶体管最终硅 IC 推动。SRAM 非易失优势延续，但 1980 年代磁芯存储规模成本优势将其挤出。
气泡存储器提供另一磁性替代。永久磁场下薄石榴石膜中微米级磁化“气泡”经外部线圈沿蚀刻轨道滑动。气泡代表“1”，无气泡为“0”。读写发生于气泡通过微小检测线圈，类似磁头。
尽管密度惊人——仅几平方英寸芯片存数百万位——气泡存储器固有顺序访问限制性能，不及动态和静态 RAM。
静电表亲电荷耦合器件 (CCD) 在硅衬底串行移动电荷，方式类似。同气泡存储器，CCD 因电荷衰减需频繁刷新，属易失性。
总之，从延迟线到磁芯存储演进展示了不懈追求提高存储密度、可靠性、速度——这些原则持续指导当今存储技术。
工业技术