Mindest-Tech-Level, um Kernspeicher zu erfinden

Magnetkernspeicher waren eine entscheidende Innovation in der Entwicklung von Computern. Laut https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic-core_memory war es die fortschrittlichste Form des Gedächtnisses von etwa Mitte der fünfziger bis Anfang der siebziger Jahre.

Für die Entwicklung eines Semi-Steampunk-Settings denke ich darüber nach, wie viel früher es hätte entwickelt werden können. (Die Umgebung ist ansonsten unserer eigenen Welt in relevanten Aspekten der Geschichte, Geographie, Wirtschaft usw. weitgehend ähnlich. Ich versuche nur, einen Weg zu finden, wie frühe Computer beispielsweise mit elektromechanischen Relais betrieben werden können.)

Was sind die Voraussetzungen? Natürlich benötigt es Strom und ein gewisses Maß an Kenntnissen in der Verarbeitung elektrischer Signale sowie die Fähigkeit, identische Teile in Massenproduktion herzustellen. Welche anderen Schwierigkeiten gibt es? Könnte eine gut ausgestattete Forschungs- und Entwicklungsgruppe, die auf den richtigen Weg gestolpert ist, beispielsweise einen praktischen Kernspeicher auf dem technischen Niveau von 1900 entwickeln?

Also ... ich dachte, dass es bei Steampunk speziell um eine Welt geht, in der wir die Maxwell-Gleichungen nicht hatten und Elektrizität als Methode zur Energieübertragung und -nutzung nicht existierte. Wenn Sie also ein elektrisches Gedächtnis haben, haben Sie per Definition kein Steampunk. Wenn Sie einen Steampunk-Computer wollen, schlagen Sie in China Mievilles Perdido Street Station nach, in dem er Computer und Automaten beschreibt, die über Tausende von Miniatur-Dampfventilen arbeiten, die ähnlich wie Transistoren funktionieren, um Logikgatter zu erzeugen. Aber Magnetkernspeicher (IMO) lassen sich nicht mit Steampunk vereinbaren.
Das Konzept eines Ferritrings, der magnetisiert und entmagnetisiert wird, konnte im Jahr 1900 entdeckt werden. Ohne eine Reihe anderer Fortschritte in der Elektronik würde es jedoch keinen Weg zu einem funktionierenden Speicher geben.
Technologie zurückzudrängen ist keine Kleinigkeit. Lesen Sie diese Meta-Frage und ihre Antworten für mehr Einblick. Es ist zweifelhaft, ob MCM mehr als 15 Jahre zurückgedrängt werden könnte.
@TimBII Fair genug, angepasste Terminologie.
@Alexander Das ist genau das, was ich mich gefragt habe. Welches sind die wichtigsten Fortschritte, die noch benötigt werden?
@JBH Richtig, ich stimme zu, dass der Technologiebaum im Allgemeinen ziemlich streng eingeschränkt ist. Der Kernspeicher sah auf den ersten Blick wie eine Ausnahme aus, aber ich bin bereit zu glauben, dass dies vielleicht nicht der Fall ist. Du meinst, es könnte nicht um mehr als fünfzehn Jahre vorgezogen werden? Dann wäre das eine Antwort.
halb. Ich liebe es, die Genauigkeit zu erhöhen, indem man die Präzision reduziert. :) +1 von mir, es ist eine gute Frage, sorry wegen der Spitzfindigkeit.
@rwallace-Kernspeicher ist einfach herzustellen , aber welche Schaltung würden Sie verwenden, um ihn tatsächlich zu verwenden ?

Antworten (1)

Das ist ungeheuerlich, und je mehr ich darüber nachdenke, desto wundersamer wird es

Eigentlich wurde das elektromechanische Relais Ende der 1820er Jahre von Joseph Henry erfunden . Wenn dieser Name bekannt vorkommt, sollte er das tun. Die SI-Einheit für magnetische Induktivität wurde ihm zu Ehren Henry genannt . Aber das Erstaunliche ist, dass elektromagnetische Relais ein Jahrhundert lang nicht zum Rechnen verwendet wurden! Verdammt, Sie haben sie bis in die 1860er Jahre nicht in Telegrafenmaschinen gesehen.

Aber! Was wäre, wenn lackbeschichteter Draht kleiner und kostengünstiger hergestellt werden könnte!

Es war der Höhepunkt der industriellen Revolution! Überall tauchten Fabriken auf! Wenn man Hollywood glauben kann, ist Dr. James Moriarty bereit, die Weltherrschaft an sich zu reißen! Und alles, was jemand tun musste, war, diese magische Grenze zwischen der analytischen Funktionalität von Babbages mechanischem Wunderwerk zu ziehen – und einem Relais, das nur einen Bruchteil des Volumens einnehmen würde.

Boom! Elektromechanisches Rechnen Mitte des 19. Jahrhunderts.

Aber warum ist das wichtig?

Denn der häufigste Grund, warum ein technologischer Fortschritt stattgefunden hat, ist, dass es einen Grund gab, danach zu suchen. Das ist wirklich wichtig! In vielen Fällen ist es nicht der technologische Teil des Baums, der eine Weiterentwicklung bewirkt hat, sondern die Tatsache, dass schließlich ein Bedarf dafür entstanden ist. Not macht oft erfinderisch.

Und wenn wir im 19. Jahrhundert ernsthaft rechnen, brauchen wir im 18. Jahrhundert Speicher (nicht nur Register, sondern ernsthafter Rechenspeicher in der Größenordnung von ganzen Kilobyte!). Elektromagnetisches Relais-Computing würde es tun, aber es ist auch wichtig verstehen warum.

Geschwindigkeit

Babbages mechanische Wunder hatten ein Gedächtnis. Anhaltende Erinnerung. Wenn Sie aufhörten, die sprichwörtliche Kurbel zu drehen, blieben alle Zahnräder stehen, wo sie waren, und was auch immer gespeichert worden war, würde in Erinnerung bleiben – für immer. Warum sollte irgendjemand einen Speicher wollen, der sich schließlich verschlechtert?

Weil man aus sich drehenden Zahnrädern nur so viel herausholen kann. Relais sind schnell! Blitzschnell! Und der beste Weg, diese Geschwindigkeit zu nutzen, ist ein Speicher, der genauso schnell ist wie die Relais!

Abschluss

Die notwendigen technologischen Fortschritte, die Magnetkernspeicher hervorbringen würden, gab es bereits Mitte des 19. Jahrhunderts. Elektrizität und Magnetismus. Was fehlte, war ein Grund, überhaupt über die Notwendigkeit dieses wunderbaren Dings namens „Erinnerung“ nachzudenken. Und genau das haben wir bereitgestellt, indem wir die elektromagnetische Datenverarbeitung ein Jahrhundert früher in den Vordergrund gerückt haben.

Aber auch das erfordert einen Grund. Vielleicht. Das ist das Wunderbare an Geschichten. Du brauchst für nichts wirklich einen Grund. Aber Sie sollten sich überlegen, warum Sie Mitte des 19. Jahrhunderts schnellere Berechnungen benötigen. Es ist nicht so, als würden sie Menschen in den Orbit bringen (im Ernst, schauen Sie sich den Film Hidden Figures an oder lesen Sie die Geschichte dieser erstaunlichen Damen. Die NASA brauchte lange Zeit keine Computer, wie wir sie heute kennen, weil menschliche Computer schnell genug waren. Erst als sie die Daten schneller brauchten, fingen sie an, die Leute zu ersetzen...). Was in Ihrer Geschichte braucht schnelles Computing? Wenn Sie darauf antworten, haben Sie elektromagnetische Relaiscomputer gerechtfertigt, was die Erforschung des Gedächtnisses rechtfertigt, was MCM ein Jahrhundert früher in den Vordergrund rückt.

In meinen Kommentaren erwähne ich, dass MCM wahrscheinlich nicht mehr als 15 Jahre vorher ans Licht gebracht werden konnte. Dies liegt an dieser Abhängigkeit vom Geschwindigkeitsbedarf. MCM war auf eine schnelle Berechnung angewiesen. Bringen Sie einen frühen Grund für schnelle Berechnungen und Sie beschleunigen viele Dinge.

Artillerie-Schießtische waren eine wichtige frühe Anwendung von Computern. Würden sie im 19. Jahrhundert nicht eine Anwendung für schnelles Rechnen bieten?
@rwallace, nein. Tabellendaten sind trivial, und Sie müssen sie nur einmal berechnen und dann in Büchern drucken. Wenn Sie darüber nachdenken, war es eine frühe Anwendung für Computer – und doch entwickelte sich die Computertechnologie nicht schneller als sie. Ich fürchte, es muss ein besserer Grund gefunden werden (was eine tolle Schaufensterdekoration für Ihre Geschichte wäre).
Ich kann mir nur einen Sektor vorstellen, der im 19. Jahrhundert schnelle Berechnungen gebrauchen konnte: die Regierung. Wenn China die industrielle Revolution anführen würde, würde dies einer bereits großen Bevölkerung einen enormen Bevölkerungsboom bringen, der Datenverarbeitungsbedarf einer solchen Gesellschaft könnte die Kapazitäten von Fabriken übersteigen, die mit Menschen gefüllt sind, die Berechnungen durchführen (wie die Volkszählung von Napoleon). Kombinieren Sie dies mit Telegraphen für schnellen Datenaustausch und Sie haben möglicherweise eine Anwendung und benötigen schnelle Berechnungen.
Eine Anwendung, die Feuerberechnungen schnell und in Echtzeit durchführen muss, ist ein Feuerleitcomputer . In der Vergangenheit konnten mechanische Computer diese schnell genug herstellen, indem sie einen dreidimensionalen Körper auf einer Drehbank bearbeiteten, die als eine Art Nachschlagetabelle fungierte.
Und das klassische Supercomputer-Wettrüsten ist seit der Erfindung des elektronischen Computers die Kryptographie.
@DavislorBam! Kryptografie! Exzellent!
Mindest-Tech-Level, um Kernspeicher zu erfinden
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