Un tub Williams , sau tubul Williams-Kilburn (numit după inventatorii Frederic Calland Williams și Tom Kilburn ) este un tub cu raze catodice dezvoltat în 1946 sau 1947 și folosit pentru a înregistra date sub formă binară . A fost folosit ca suport pentru memoria RAM a primului computer cu arhitectură von Neumann , Mașina Experimentală la Scală Mică .
Tubul Williams exploatează un efect numit flux secundar . Când un punct este trasat pe un tub catodic, aria punctului devine ușor încărcată pozitiv și împrejurimile sale imediate devin ușor încărcate negativ, ceea ce creează un potențial puț . Acest puț potențial rămâne pe suprafața tubului o fracțiune de secundă, permițând dispozitivului să funcționeze ca o memorie de computer. Durata de viață a puțului potențial depinde de rezistența electrică din interiorul tubului.
Punctul poate fi șters prin trasarea unui al doilea punct imediat lângă primul, care umple bine potențialul. Majoritatea sistemelor au făcut acest lucru trasând o liniuță scurtă din poziția punctului, astfel încât lungimea liniei să șteargă sarcina prezentă inițial la punctul de plecare.
Computerul citește informațiile stocate în tub prin intermediul unei plăci metalice care acoperă partea din față a tubului. De fiecare dată când un punct este creat sau șters, schimbarea sarcinii electrice produce un impuls de tensiune în placă. Deoarece computerul știe ce locație de pe ecran este vizată în orice moment, poate utiliza impulsul de tensiune de pe placă pentru a citi datele stocate pe ecran.
Citirea unei locații de memorie creează o nouă chiuvetă potențială, care distruge conținutul original al acelei locații, astfel încât orice citire trebuie să fie urmată de o scriere pentru a restabili datele originale. Pe măsură ce descarcării treptat scurgeri de informații, este necesar să se scaneze tubul periodic prin rescrierea toate puncte, precum și răcoritor curent DRAM .
Unele tuburi Williams au fost realizate din tuburi cu raze catodice concepute pentru radar , cu un strat de fosfor care a făcut datele vizibile cu ochiul liber. Alte tuburi au fost realizate în mod expres pentru a deveni tuburi Williams, fără acoperire. Prezența sau absența unei acoperiri nu a avut niciun efect asupra funcționării tubului și nu a avut nicio importanță pentru operator, deoarece partea frontală a tubului a fost acoperită de placa receptorului. Dacă a fost necesară o ieșire vizibilă, un al doilea tub cu un strat de fosfor a fost folosit ca dispozitiv de afișare.
Fiecare tub Williams ar putea stoca aproximativ 512-1024 biți de date.
Dezvoltat la Universitatea din Manchester , Anglia , tubul Williams oferă suport pentru primul program înregistrat pe memorie electronică, în Mașina Experimentală la Scală Mică . Tom Kilburn a scris un program de 17 linii pentru a calcula cel mai mare factor de 2 18 . Tradiția de la Universitatea din Manchester spune că acesta este singurul program scris vreodată de Kilburn.
Tubul lui Williams a avut tendința de a-și pierde fiabilitatea în timp, iar majoritatea articolelor aflate în serviciu trebuiau „reglate” manual. Acest lucru explică succesul comercial al amintirilor de linie de întârziere cu mercur în primele zile ale computerului electronic, mai lent și care necesită, de asemenea, reglare manuală, în ciuda problemei de transfer, cost și toxicitate, deoarece durata lor de viață era mai lungă. Cu toate acestea, Manchester Mark 1 a fost comercializat cu succes ca Ferranti Mark 1 . Unele dintre primele computere americane foloseau, de asemenea, tuburi Williams, inclusiv mașina IAS , concepută inițial pentru a utiliza tuburi Selectron , UNIVAC 1103, IBM 701 și 702 și Computerul automat Western Standard. Mașina rusă Strela a folosit și tuburi Williams.
(ro) Simon Lavington , A History of Manchester Computers , Swindon, The British Computer Society,1998, A 2 -a ed. ( ISBN 1-902505-01-8 )