Memori twistor (bahasa Inggris: twistor memory) adalah bentuk memori komputer yang dibuat dengan melilitkan pita magnetis mengelilingi kawat tembaga penghantar arus listrik untuk membentuk elemen dasar yang disebut twistor.[1] Secara operasional, memori twistor memiliki prinsip kerja yang sangat mirip dengan memori inti magnetik.[2] Elemen twistor juga dapat dikembangkan menjadi memori hanya baca (ROM), termasuk varian yang dapat diprogram ulang secara elektrik yang dikenal sebagai piggyback twistor.[3] Kedua varian ini dapat diproduksi melalui proses perakitan otomatis, yang pada masanya diharapkan dapat menekan biaya produksi jauh di bawah memori inti ferit konvensional.[4]
Diperkenalkan oleh Bell Labs pada tahun 1957, pemanfaatan komersial pertamanya diterapkan pada sentral telepon elektronik 1ESS switch yang mulai beroperasi pada tahun 1965.[5] Memori twistor hanya digunakan secara terbatas pada akhir dekade 1960-an dan awal 1970-an sebelum digantikan sepenuhnya oleh kehadiran memori semikonduktor (RAM dinamis berbasis silikon).[6] Konsep dasar di balik penemuan memori twistor kelak menjadi landasan bagi pengembangan memori gelembung (bubble memory).[7]
Perbandingan dengan memori inti magnetik
Pada memori inti magnetik (core memory), cincin-cincin ferit kecil disusun membentuk kisi matriks planar yang dianyam secara silang oleh kawat penggerak sumbu X dan Y, serta kawat pembaca (sense/inhibit line).[8] Ketika arus dialirkan pada kawat X dan Y secara bersamaan, resultan medan magnetik pada titik perpotongannya akan membalikkan arah magnetisasi cincin ferit untuk merekam bit biner 1 atau 0.[9]
Kendala terbesar dari memori inti ferit adalah proses pembuatannya. Setiap cincin ferit mikroskopis harus dirangkai dan dianyam dengan kawat satu demi satu menggunakan tangan manusia.[4] Upaya untuk mengotomatiskan proses penganyaman cincin ferit tidak pernah berhasil secara efisien di industri komputasi.[6] Kebutuhan untuk meningkatkan kerapatan kapasitas memori menuntut penggunaan cincin ferit yang semakin kecil, yang justru mempersulit proses penusukan kawat secara manual dan melambungkan biaya manufaktur.[1][8]
Karakteristik dan konstruksi twistor
Memori twistor menggantikan cincin magnetik ferit dengan lilitan pita magnetis tipis untuk menyimpan pola biner:[2]
- Kawat twistor: Kawat tembaga halus berdiameter sekitar 3 mil (0,076 mm) dililiti pita magnetis permalloy dengan sudut kemiringan heliks 45 derajat.[10] Kawat ini berfungsi ganda sebagai jalur data dan kawat pembaca sinyal.[1]
- Solenoid: Kawat penggerak tegak lurus digantikan oleh lembaran pita tembaga pipih yang dilaminasi ke dalam lembaran plastik film poliester (Mylar), membentuk kumparan solenoid berbentuk huruf "U" yang membungkus lembaran kawat twistor.[11]
Penentuan alamat bit dilakukan dengan mengalirkan arus listrik separuh daya pada satu kawat twistor dan satu simpul solenoid. Kekuatan medan magnetik yang cukup untuk membalik polaritas hanya terbentuk tepat pada titik perpotongan kedua konduktor tersebut.[1]
Keunggulan utama rancangan Bell Labs ini adalah kemampuannya untuk diproduksi secara massal menggunakan mesin laminasi otomatis.[12] Lembaran kawat twistor dan lembaran solenoid dapat dicetak dan dilaminasi oleh mesin pabrik tanpa memerlukan perakitan manual kawat satu per satu.[4]
Operasi pembacaan dan penulisan
Proses penulisan dilakukan serupa dengan memori inti; arus dialirkan pada kombinasi jalur twistor dan solenoid untuk memagnetisasi pita permalloy heliks pada titik temu.[2]
Proses pembacaan bersifat tak merusak pada beberapa konfigurasi dan tidak memerlukan kawat pembaca terpisah.[3] Arus pulsa dialirkan ke solenoid untuk memicu perubahan orientasi magnetis, dan perubahan fluks tersebut menginduksi pulsa arus listrik kecil yang ditangkap langsung oleh kawat tembaga twistor di bagian tengahnya.[1][11]
Varian
Twistor magnet permanen (PMT)
Twistor dapat dimodifikasi untuk membentuk memori ROM yang dapat diprogram ulang, dikenal sebagai Permanent Magnet Twistor (PMT).[11] Pada varian ini, salah satu sisi kumparan solenoid digantikan oleh kartu pelat aluminium yang memuat deretan magnet batang kecil berbahan paduan Vicalloy.[13]
Keberadaan medan magnet permanen dari batang Vicalloy akan menahan pembalikan polaritas pita permalloy di dekatnya saat arus pembacaan mengalir, sehingga menghasilkan logika biner "0". Sebaliknya, jika magnet batang di atasnya dalam keadaan netral, polaritas pita permalloy akan terbalik dan menghasilkan pulsa listrik biner "1".[13] Pemrograman ulang isi data PMT dilakukan secara fisik dengan mengeluarkan kartu aluminium dan memagnetisasinya kembali menggunakan alat pemrogram khusus.[11]
Piggyback twistor
Varian ROM lain yang dikembangkan Bell Labs adalah piggyback twistor.[3] Varian ini meniadakan kartu magnet eksternal dan menggantinya dengan melilitkan lapisan pita magnetis kedua langsung di atas pita permalloy pertama.[3] Lapisan pita kedua terbuat dari bahan magnet keras (Coballoy) yang memerlukan medan magnet jauh lebih kuat untuk mengubah polaritasnya.[4] Dengan demikian, data dapat ditulis secara elektris di dalam sistem tanpa perlu melepas modul secara fisik.[3]
Penerapan
- Telekomunikasi: Sistem Bell (AT&T) memanfaatkan memori twistor magnet permanen sebagai memori utama penyimpan program (Program Store) pada sentral telepon elektronik generasi awal, dimulai dari seri 1ESS (1965) hingga seri 4ESS pada akhir dekade 1970-an.[5][13][14]
- Sistem layanan panggilan: Digunakan pada perangkat Traffic Service Position System (TSPS) untuk mengontrol pencatatan dan penagihan panggilan telepon jarak jauh dan internasional secara terpusat.[15]
- Militer: Pengembangan awal memori twistor didanai sebagian oleh Angkatan Udara Amerika Serikat untuk digunakan sebagai sistem komputer pengendali rudal pertahanan udara LIM-49 Nike Zeus karena ketahanannya terhadap radiasi nuklir dan sifat memori non-volatilnya.[16]
Lihat pula
Referensi
- 1 2 3 4 5 Bobeck, Andrew H. (1957). "A New Storage Element Suitable for Large-Sized Memory Arrays—The Twistor". Bell System Technical Journal (dalam bahasa Inggris). 36 (6): 1319–1340. doi:10.1002/j.1538-7305.1957.tb01513.x.
- 1 2 3 Bobeck, Andrew H. (1958). "New Concept in Large-Size Memory Arrays—the Twistor". Journal of Applied Physics (dalam bahasa Inggris). 29 (3): 485–486. Bibcode:1958JAP....29..485B. doi:10.1063/1.1723190.
- 1 2 3 4 5 Baker, W. A. (1964). "The Piggyback Twistor — An electrically alterable nondestructive-readout twistor memory". IEEE Transactions on Communication and Electronics (dalam bahasa Inggris). 83 (75): 829–833. doi:10.1109/TCOME.1964.6592616.
- 1 2 3 4 "Telephone Memory Devices". Bell System Practices (dalam bahasa Inggris). No. 1. American Telephone and Telegraph Company. November 1968. hlm. 1–12. Section 032-182-101.
{{cite magazine}}: Pemeliharaan CS1: Tanggal diterjemahkan otomatis (link) - 1 2 Keister, William; Ketchledge, R. W.; Vaughan, H. E. (1964). "No. 1 ESS: System Organization and Objectives". Bell System Technical Journal (dalam bahasa Inggris). 43 (5): 1831–1844. doi:10.1002/j.1538-7305.1964.tb04085.x.
- 1 2 Rostky, George (2008). "Bubbles: the better memory". EE Times (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 15 Agustus 2026.
- ↑ Bobeck, Andrew H.; Scovil, H. E. D. (1970). "Magnetic Bubbles". Scientific American (dalam bahasa Inggris). 222 (6): 78–90. doi:10.1038/scientificamerican0670-78.
- 1 2 Pugh, Emerson W. (1995). Building IBM: Shaping an Industry and Its Technology (dalam bahasa Inggris). MIT Press. hlm. 208–215. ISBN 978-0-262-16147-3.
- ↑ Bashe, Charles J.; Johnson, Lyle R.; Palmer, John H.; Pugh, Emerson W. (1986). IBM's Early Computers (dalam bahasa Inggris). MIT Press. hlm. 271–274. ISBN 978-0-262-02225-5.
- ↑ Tisone, T. C.; Grupen, W. B.; Chin, G. Y. (1970). "Stress insensitive permalloys for memory application". IEEE Transactions on Magnetics (dalam bahasa Inggris). 6 (3): 712–716. Bibcode:1970ITM.....6..712T. doi:10.1109/TMAG.1970.1066864.
- 1 2 3 4 Stammerjohn, L. W. (1964). "An evaluation of design and performance of the permanent magnet twistor memory". IEEE Transactions on Communication and Electronics (dalam bahasa Inggris). 83 (75): 817–820. doi:10.1109/TCOME.1964.6592613.
- ↑ "Telephone exchange will keep calls 'in mind'". New Scientist (dalam bahasa Inggris). Vol. 24, no. 416. 5 November 1964. hlm. 344.
{{cite magazine}}: Pemeliharaan CS1: Tanggal diterjemahkan otomatis (link) - 1 2 3 Ault, C. F.; Gallaher, L. E.; Greenwood, T. S.; Koehler, D. C. (1964). "No. 1 ESS Program Store". Bell System Technical Journal (dalam bahasa Inggris). 43 (5): 2097–2146. doi:10.1002/j.1538-7305.1964.tb04099.x.
- ↑ Tuomenoksa, L. S.; Vaughan, H. E. (1970). "Development of Software for the No. 4 ESS Switching System". IEEE Transactions on Communications (dalam bahasa Inggris). 18 (6): 734–740. doi:10.1109/TCOM.1970.1090445.
- ↑ Staehler, R. E. (1970). "Traffic Service Position System No. 1: System Organization and Objectives". Bell System Technical Journal (dalam bahasa Inggris). 49 (10): 2561–2574. doi:10.1002/j.1538-7305.1970.tb02525.x.
- ↑ Bell Laboratories (1975). ABM Research and Development at Bell Laboratories: Project History (PDF) (dalam bahasa Inggris). U.S. Army Ballistic Missile Defence Systems Command. hlm. I-16 – I-22.
Bacaan lanjutan
- Bobeck, Andrew H. (1957). "A New Storage Element Suitable for Large-Sized Memory Arrays—The Twistor". Bell System Technical Journal (dalam bahasa Inggris). 36 (6): 1319–1340. doi:10.1002/j.1538-7305.1957.tb01513.x.
- Stammerjohn, L. W. (1964). "An evaluation of design and performance of the permanent magnet twistor memory". IEEE Transactions on Communication and Electronics (dalam bahasa Inggris). 83 (75): 817–820. doi:10.1109/TCOME.1964.6592613.
- Baker, W. A. (1964). "The Piggyback Twistor — An electrically alterable nondestructive-readout twistor memory". IEEE Transactions on Communication and Electronics (dalam bahasa Inggris). 83 (75): 829–833. doi:10.1109/TCOME.1964.6592616.
|