Escudo de la profesión informática

Escudo de la Facultad de Informática (Universidad Politécnica de Madrid)

Escudo de la Facultad de Informática (UPM)

Aprovechando el poco tiempo que tengo, y con el ánimo de volver a una rutina de publicación al menos semanal, voy a contestar una pregunta sobre la profesión informática, tan en el candelero últimamente: ¿qué es esa cosa rara que tiene de escudo?

El emblema de la Informática es el establecido en la resolución de 11 de noviembre de 1977 para las titulaciones universitarias superiores de informática:

Está constituido por una figura representando en su parte central un núcleo toroidal de ferrita, atravesado por hilos de lectura, escritura e inhibición. El núcleo está rodeado por dos ramas: una de laurel, como símbolo de recompensa, y la otra, de olivo, como símbolo de sabiduría. La corona será la de la casa real española, y bajo el escudo se inscribirá el acrónimo de la organización.

La respuesta es muy sencilla: la unidad básica de una memoria de ferrita. Estas memorias tuvieron su apogeo durante un par de décadas (primera mitad de la década de 1950 hasta mediados de la década de 1970). Fueron reemplazadas en la segunda mitad de la década de 1970 por las memorias basadas en semiconductores.

Pero, ¿qué es una memoria de ferrita o más precisamente memoria de toros de ferrita?


Electricidad e imanes: las dos caras de la moneda

Prácticamente todo el mundo sabe qué es la electricidad y conoce las curiosas propiedades magnéticas de los imanes. Lo que no todo el mundo sabe es la estrecha relación existente entre ellos, tan estrecha que son las dos caras del campo electromagnético.

Para no entrar en detalles, de esta interesante relación sólo destacar que si situamos un toro (donut) de un material conductor alrededor de un hilo conductor se puede conseguir dos efectos inversos:

  • Al pasar corriente por el hilo se genera o induce un campo magnético en el toro.
  • El toro puede generar corriente eléctrica en el hilo.

¿Cómo se usa para almacenar información?

El almacenamiento de información se basa en la histéresis de la ferrita, es decir, su capacidad de mantener las propiedades inducidas aunque desaparezca el estímulo. De esta forma, si se induce un campo magnético a una ferrita, ésta lo mantendrá aunque desaparezca el causante del campo.

Usando esta “memoria” es posible codificar información binaria (polarizado / no polarizado).

Enhebrando anillos de ferrita

Las memorias de ferrita se componen de un conjunto de anillos, toros o donuts de ferrita, cada uno de los cuales permite almacenar 1 único bit, por lo que, en un ordenador actual de 32 bits sería necesario juntar 32 anillos que se leen y escriben simultáneamente:

  • Para leer la información basta con pasar un hilo (de lectura) a través del anillo. El campo magnético del anillo inducirá una pequeña corriente en el hilo determinando de esta forma el valor.
  • Para escribir se emplea el proceso inverso, al pasar corriente por el hilo se induce el campo magnético en la ferrita.

Un pequeño inconveniente es que son necesarios tantos hilos, junto a sus correspondientes conexiones, como bits se quieran almacenar. Esto no es muy práctico por lo que se plantean distribuciones que minimicen el número de hilos necesarios.

2D

La primera optimización es reutilizar el hilo de lectura para varios anillos. Como la corriente inducida no es muy potente no sería capaz de inducir campo en el resto de los anillos.

En una memoria de 32 bits, se tendrían 32 hilos de lectura (rojo) y en cada uno de ellos tantos anillos como sean necesarios. Para elegir qué anillo se desea utilizar de todos los disponibles, se añade un segundo hilo de palabra (verde) generando una matriz bidimensional.

Matriz de anillos de ferrita en una distribución 2D con un único selector

Distribución 2D con un selector (Imagen Manuel Rovayo)

Para reducir aún más el número de hilos se utilizan dos hilos selectores. Si se considera únicamente el primer hilo lector, es posible distribuir todos sus anillos en una matriz (como en la figura considerando ambos selectores). De esta forma, cada palabra se accede activando simultáneamente los dos selectores.

Usando conjuntamente los hilos es posible acceder a la información que se necesite de forma sencilla.

3D

Aunque el esquema anterior es válido, el número de hilos se convierte en excesivo al aumentar el tamaño de la memoria. Por ello se plantea un nuevo esquema en 3D.

La idea básica es apilar varias distribuciones 2D y unir sus dos hilos de selección (azul y verde) con lo que no se incrementa el número de hilos con los planos. Para elegir qué distribución 2D hay que utilizar se añade un nuevo selector (amarillo).

Anillo de ferrita con tres selectores en una distribución 3D

Distribución 3D (Imagen Manuel Rovayo)

Conclusión: el secreto del escudo

Retomando la idea principal del artículo, al representar el hilo lector (rojo) y los tres hilos selectores (azul, verde y amarillo) en la posición adecuada obtenemos el núcleo de ferrita que forma el escudo de la profesión informática.

Anillo de ferrita con los selectores en una distribución 3D

Distribución 3D (Imagen Manuel Rovayo)

Escudo de la Facultad de Informática (Universidad Politécnica de Madrid)

Escudo de la Facultad de Informática (UPM)

Fuentes:

One comment

  1. Juanjo · enero 2, 2012

    Gracias. La verdad es que buscaba la confirmación de esto y me la has dado.🙂

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