← На главную

Почему Bubble memory проиграла жёстким дискам и flash

02.08.2026 20:50 · hackernews

Bubble memory придумал в основном Эндрю Бобек. До неё он делал magnetic-core memory с транзисторным контроллером и twistor memory — версию core memory, где сердечники заменили отрезками магнитной ленты. AT&T ждала, что twistor сильно удешевит память, но в начале 1970-х всё заняла DRAM.

В 1967 Бобек в Bell Labs улучшал twistor. Тогда Пол Чарльз Майклис открыл, что в плёнках из permalloy магнитные сигналы можно двигать в двух направлениях. Бобек попробовал orthoferrite и увидел: маленький домен сжимается под полем в крошечный круг — bubble. Пузырьки меньше обычных доменов, значит, плотность хранения обещает быть высокой. В Bell Labs на этой основе сделали пять ключевых открытий: Бобек был соавтором двух и единственным автором ещё двух, включая field access mode и garnet-материалы. Позже он, Майклис и Сковил получили IEEE Morris N. Liebmann Memorial Award.

Рабочим материалом стали garnet-плёнки с propagation elements из permalloy. Две катушки создают вращающееся поле, и bubbles бегут по дорожкам. Постоянные магниты дают bias field, поэтому данные не стираются без питания. Внутри чипа подложка из GGG, сверху эпитаксиально выращенная плёнка иттриевого железного garnet; ионная имплантация неоном убирает жёсткие bubble.

В 1977 Texas Instruments выпустила первый коммерческий продукт с bubble memory, затем TIB 0103 на 92 килобита. Intel в 1979 — мегабитную 7110, позже 4-мегабитную 7114 и чипы на 8 и 16 мегабит. Но к началу 1980-х bubble проиграла жёстким дискам: у тех плотность, скорость и цена лучше. В 1981 Rockwell, National Semiconductor, Texas Instruments и Plessey закрыли направление; остались Intel, Motorola, Hitachi, SAGEM, Fujitsu. Джерри Пурнель из BYTE писал в 1987, что Intel не сделала чипы дёшево, а винчестеры дешевели.

В нишах bubble продержалась до 1980-х: там, где важна устойчивость к вибрации. Konami Bubble System на 68000 грела картриджи 85 секунд до 30–40 °C. Fujitsu ставила её в FM-8, Sharp — в PC 5000, HP продавала опцию за 1595 долларов, GRiD — в ранние лэптопы. Потом это убила flash storage.

Хранятся bubbles в петлях. Часто это major-minor архитектура: major loop для чтения и записи, minor loops для хранения. Дефектные петли перечислены в boot loop. При записи seed bubble режут током и отправляют половину в storage loop. При чтении bubble копируют, растягивают, одна копия возвращается в петлю, другая идёт к детектору из permalloy-шевронов. Пузырёк — 1, пусто — 0.

В 2007 MIT предлагали делать логику на микрожидкостных пузырьках: доступ 7 мс против 10 мс у тогдашних дисков, но медленнее RAM — коммерчески не пошло. В 2008 IBM показала racetrack memory — одномерную версию bubble memory.

Читать оригинал →