1.5 早期的计算机内存

在第一代机电式计算机和电子计算机中，存储器由保持在固定状态的机械继电器或真空管构成。这种方法很慢，而且很不灵活。

最初的Whirlwind计算机设计需要2048个字（2K），每个字16位，用于随机存取。1949年，当设计完成时，只有两种存储技术可以存储这么多的数据，即水银延迟线和静电存储。水银延迟线是一个复杂系统，它由一个装满水银的长管子以及管子两端分别装有的机械传感器和传声器组成。脉冲被发送到传感器端，然后通过管子传递到另一端的传声器，经过对信号的处理再次通过延迟线发送回来，很像音频处理中使用的弹簧混响单元。延迟线以声速传送信号，即使以那个年代计算机的标准来衡量，这也是非常慢的。由于延迟线的速度和复杂性问题，Whirlwind的设计者放弃了将延迟线作为内存资源的方案。

另一种形式的存储器——静电存储管，是一个类似于早期电视显像管或示波管的阴极射线管。当时最流行的型号是由英国人研制的威廉姆斯管（Williams tube），但这种设计与Whirlwind规格不兼容，因此设计师选择了另外的型号。

在花了几个月的时间对该系统进行测试后，确定静电管的速度太慢，无法满足项目的要求，因此需要寻找合适的替代品。这个项目的负责人是一位名叫杰·弗雷斯特（Jay Forrester）的工程师，他偶然看到一则广告，说有一种新型磁性材料可以作为数据存储介质，于是他在实验室的角落里放了一个工作台，对这种材料进行评估。在1949年最后的几个月里，他发现了磁心存储器的基本原理，并论证了它的可行性。

经过两年多的工作，设计团队完成了一个芯片存储板（见图1-4）。它由32×32或1024个独立芯片组成，能包含1024位数据。后来又增加了两个芯片存储板，使系统的总内存增加到3072位。

磁心存储器通过被导线穿过的小磁环来读写信息。磁心可按顺时针或逆时针两种方式磁化，磁化方向决定存储位是0还是1。

导线的排列使得独立磁心可以通过改变其磁化方向被设置为1或0，但读取磁心的同时会将其清零，原有信息被消除，这就是所谓的破坏性读出。这个问题在1951年被王安（An Wang）博士解决，他发明了使用一维磁心移位寄存器实现先读后写循环的方法，其本质是使用两个存储器来存储每一位。

当不被读取或写入时，存储器将保持其数值，即使电源被移除也是如此。这使得存储内容长久保存。

通过使用较小的环和线，内存密度慢慢增加；到20世纪60年代末，标准的内存密度是32000位/立方米。到1970年，磁心存储器的制造成本从1美元/位降至0.01美元/位。

在20世纪60年代第一个基于半导体的存储器（静态随机存储器，SRAM）打入磁心存储器市场。1972年，第一块DRAM（动态随机存储器）——Intel 1103以1美分/位的价格进入市场。半导体制造业的提升导致了存储器产能的快速增长和价格的进一步下跌，到1974年，磁心存储器从市场上消失。