זיכרון גישה אקראית
היסטוריה

ארכיטקטורת פון נוימן היא מודל שהציע בשנות הארבעים המתמטיקאי ג'ון פון נוימן למבנהו של המחשב. במודל זה, זיכרון המחשב משמש הן לאחסון התוכנית והן לאחסון הנתונים שתוכנית זו קוראת או כותבת בעת ביצועה על ידי המעבד. מרבית המחשבים בנויים על־פי מודל זה. במימוש המקובל של ארכיטקטורה זו, זיכרון המחשב הוא זיכרון גישה אקראית.
בראשית ימי המחשוב, רבים מסוגי הזיכרון הזמינים לא היו מסוג "זיכרון גישה אקראית". אחד מסוגי הזיכרון הנפוצים היה קו משהה כספיתי (Mercury delay line). סוג זה היווה את הזיכרון העיקרי של המחשב המסחרי הראשון – ה-ENIAC. בהתקני זיכרון אלו, הגישה לזיכרון היא סדרתית, כלומר בכל רגע נתון כתובת מסוימת בזיכרון זמינה לקריאה או כתיבה, וכדי לקרוא או לכתוב מכתובת כלשהי, על המחשב להמתין שתורה של אותה כתובת יגיע.
סוג נוסף נקרא "שפופרת ויליאמס" (Williams tube). זיכרון זה בנוי משפופרת קרן קתודית, ומבוסס על ה"זיכרון" של חומרים פוספורסצנטיים, שמאירים כאשר פוגעת בהם קרן האלקטרונים. שפופרת אופיינית זוכרת 1,024 או 2,560 סיביות. הזיכרון מהיר יותר מזיכרונות המבוססים על קווים משהים, אך סובל מבעיות אמינות, ותפוצתו הייתה מצומצמת.
בכמה מהמחשבים הראשונים נעשה שימוש בתוף מגנטי כהתקן זיכרון. כדי לקרוא או לכתוב לכתובת בזיכרון, יש להמתין עד שהמקטע המתאים בתוף יחלוף מול הראש הקורא, ולכן הזיכרון הזה אטי. למרות חסרונות אלו, המחיר והאמינות נתנו לטכנולוגיה זו מקום והצלחה מסוימת במחשבים הראשונים. המחשב הראשון שיוצר בייצור סדרתי, ה-IBM 650, עשה שימוש בזיכרון זה.
החל מאמצע שנות ה־50 של המאה ה־20, בעקבות מספר המצאות, התפשט השימוש בסוג חדש של זיכרון – זיכרון ליבה מגנטית. זהו זיכרון הגישה האקראית הראשון שזכה לתפוצה רחבה.
טכנולוגיה זו עדיפה כמעט מכל בחינה על טכנולוגיות הזיכרון שקדמו לה: צפיפות, אמינות, מהירות, צריכת הספק ומחיר. יתרון נוסף הוא שזיכרון זה אינו נדיף, ושומר על תוכנו גם כאשר אספקת החשמל נפסקת.
הזיכרון מבוסס על העיקרון הפיזיקלי של חֶשֶל מגנטי (היסטרזיס), לפיו ניתן למגנט חומרים מסוימים, כמו הפריט (Ferrite), והם "זוכרים" את מצב המיגנוט שלהם. הזיכרון בנוי ממערך של טבעות פריט בצורת טורואיד (Toroid). בכל טבעת עוברים שלושה או ארבעה כבלים, ובאופן זה הן מהוות למעשה ליבה של שנאי, ומתמגנטות בכיוון אחד או בכיוון ההפוך כתוצאה ממעבר זרם חשמלי בכבלים. כל אימת שבאחת הטבעות מתהפך כיוון המיגנוט, הטבעת משרה זרם חשמלי בכבל נוסף, המשמש לקריאת הזיכרון.
תוך זמן לא רב החליף זיכרון הליבה את כל התקני הזיכרון שקדמו לו. במקביל להשתכללות והתחזקות המחשבים, השתכלל גם זיכרון הליבה, כאשר הכיוון העיקרי היה מיזעור, ליצירת זכרונות גדולים יותר ויותר. תהליך הייצור, שדורש השחלת כבלים דקים ביותר בליבות קטנות יותר ויותר היה כמעט כולו ידני, חרף ניסיונות רבים לאוטומציה.
כמעט החל מהצגתו, ועד שהוחלף על ידי זכרונות מוליכים למחצה במחצית הראשונה של שנות ה-70 של המאה ה-20, שלט זיכרון הליבה בכיפה, ללא תחרות. במקביל למזעור, ירד גם מחירו בהתמדה. בראשית ימיו, מחירה של סיבית זיכרון ליבה היה בערך דולר אמריקאי אחד, ובאחריתם בערך סנט.
ניתן לממש התקני זיכרון גם באמצעות שערים לוגיים, שהם רכיבי החומרה העיקריים מהם בנויים מחשבים. בראשית ימי המחשוב השתמשו במנורות רדיו למימוש שערים לוגיים, ועקב כך שימוש בשערים לוגיים למימוש זיכרון היה מוגבל מאוד, משיקולים של נפח, הספק ומחיר.
לאחר המצאת הטרנזיסטור ב־1948, ובייחוד עם התפשטות השימוש במעגלים משולבים, התקני זיכרון הבנויים על מוליכים למחצה דחקו את רגלי כל התקני הזיכרון האחרים, ולמעשה החל מאמצע שנות ה-70 של המאה ה-20 כל התקני הזיכרון המיוצרים מבוססים על טכנולוגיה זו, כאשר רובם ככולם נחשבים ל"זיכרון גישה אקראית".