Tube de Williams

Un tube de Williams, ou tube de Williams-Kilburn est un tube cathodique développé en 1946 ou 1947 et utilisé pour enregistrer des données sous forme binaire.



Catégories :

Tube électronique - Composant actif - Composant électronique - Mémoire informatique

Page(s) en rapport avec ce sujet :

  • The Williams tube or the Williams -Kilburn tube (after inventors Freddie Williams... of the dash erased the charge initially stored at the starting point.... (source : en.wikipedia)
  • The Mark 1 computer and the Williams -Kilburn Tube turn on the memories in the history of computers. (source : inventors.about)
Un tube de Williams.

Un tube de Williams, ou tube de Williams-Kilburn (du nom des inventeurs Frederic Calland Williams et Tom Kilburn) est un tube cathodique développé en 1946 ou 1947 et utilisé pour enregistrer des données sous forme binaire. Il servait de support à la mémoire vive du premier ordinateur à architecture de von Neumann, le Small-Scale Experimental Machine.

Principe de fonctionnement

Le tube de Williams exploite un effet nommé émission secondaire. Quand un point est tracé sur un tube cathodique, la zone du point devient un peu chargée positivement et ses environs immédiats devient un peu chargée négativement, ce qui crée un puits de potentiel. Ce puits de potentiel reste à la surface du tube pendant une fraction de seconde, ce qui permet au système de fonctionner comme une mémoire informatique. La durée de vie du puits de potentiel dépend de la résistance électrique de l'intérieur du tube.

Le point peut être effacé en traçant un deuxième point immédiatement à côté du premier, ce qui remplit le puits de potentiel. La majorité des dispositifs le faisaient en dessinant un tiret court à partir de la position du point, en sorte que la longueur du tiret effaçait la charge originellement présente au point de départ.

L'ordinateur lit l'information enregistrée dans le tube au moyen d'une plaque métallique qui recouvre l'avant du tube. À chaque fois qu'un point est créé ou effacé, le changement de charge électrique produit un pulse de tension dans la plaque. Comme l'ordinateur sait quel emplacement de l'écran est visé à tout instant, il peut utiliser le pulse de tension de la plaque pour lire les données enregistrées dans l'écran.

Lire un emplacement de mémoire crée un nouveau puits de potentiel, ce qui détruit le contenu original de cet emplacement, en sorte que toute lecture doit être suivie d'une écriture pour restaurer les données d'origine. Comme la charge fuit progressivement, il est indispensable de scanner le tube régulièrement en réécrivant l'ensemble des points, de même qu'il est indispensable de rafraîchir la DRAM actuelle.

Certains tubes de Williams étaient fabriqués à partir de tubes cathodiques conçus pour les radars, avec un enrobage de phosphore qui rendait les données visibles à l'œil nu. D'autres tubes étaient fabriqués expressément pour devenir des tubes de Williams, sans enrobage. La présence ou l'absence d'enrobage n'avait pas d'effet sur le fonctionnement du tube et n'avait pas d'importance pour l'opérateur puisque l'avant du tube était recouvert par la plaque réceptrice. En cas de besoin d'une sortie visible, un deuxième tube avec un enrobage de phosphore était utilisé comme périphérique d'affichage.

Chaque tube de Williams pouvait stocker à peu près 512 à 1024 bits de données.

Développement

Développé à l'université de Manchester, en Angleterre, le tube de Williams apporte le support du premier programme enregistré sur une mémoire électronique, dans la Small-Scale Experimental Machine. Tom Kilburn écrivit un programme de 17 lignes pour calculer le plus grand facteur de 218. La tradition, à l'université de Manchester, veut que ce soit l'unique programme jamais rédigé par Kilburn[1].

Le tube de Williams avait tendance à perdre sa fiabilité avec le temps, et la majorité des éléments en service devaient être «réglés» à la main. Ceci explique le succès commercial des mémoires à ligne de délai au mercure dans les premiers temps du calcul électronique, plus lentes et nécessitant aussi un réglage manuel, malgré leur débit, leur coût et leur problème de toxicité, car leur durée de vie était plus longue. Cependant, le Manchester Mark 1 fut commercialisé avec succès sous le nom de Ferranti Mark 1. Certains des premiers ordinateurs américains utilisaient aussi des tubes de Williams, dont la machine IAS, conçue à l'origine pour utiliser des tubes Selectron, l'UNIVAC 1103, les IBM 701 et 702 et le Standards Western Automatic Computer. La machine russe Strela utilisait aussi des tubes de Williams.

Références

  1. Lavington 1998, p.  11

Annexes

Bibliographie

(en) Simon Lavington, A History of Manchester Computers, The British Computer Society, Swindon, 1988, 2e éd. (ISBN 0902505018)

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