Накопитель для запоминающего устройства Советский патент 1984 года по МПК G11C11/14 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении оперативных за поминающих устройств Е последователь ной выборкой информации. Известен накопитель для запоминаю щего устройства, содержащий тонкопле ночные магнитные элементы памяти, магнитосвязанные с числовыми и разрядными шинами ГАЗ. Недостатком этого накопителя является его низкая надежность. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является накопитель для запоминающего устройства, содержащий диэлектрическую подложку, на которой расположены в виде матрицы магнитные анизотропные элементы памяти и токопроводящие шины выборки информации 2. Недостатками указанного накопител являются сложная система шин выборки, большое число управляющих входов что ухудшает его технологичность, и невысокая плотность записи информации, ограничиваемая помимо техноло гических факторов взаимным влиянием элементов памяти. Цель изобретения - упрощение накопителя для запоминающего устройств и повышение плотности записи информа ции, , Поставленная цель достигается.тем что накопитель для запоминающего уст ройства, содержащий диэлектрическую подложку, на которой расположены в виде матрицы магнитные тонкопленочны анизотропные элементы памяти и токопроводящие шины выборки информации, содержит элемент записи информации, элемент считывания информации и элементы передачи информации, магнитные тонкопленочные анизотропные элементы памяти разделены на три группы, причем элементы памяти каждой группы магнитосвязаны с соответствующей ток проводящей шиной выборки информации, расположены в рядах матрицы между элементами памяти двух других групп и магнитосвязаны с ними, первый элемент памяти первого ряда матрицы и последний элемент памяти последнего ряда матрицы магнитосвязаны соответственно с элементом записи информации и элементом считывания информа ции, другие крайние элементы памяти в рядах матрицы магнитосвязаны попар но с соответствующими крайними элементами памяти в смежных рядах матрицы через элементы передачи информа ции . Кроме того, в предложенном накопи села элемент раписи информации, элемент считывания информации и элемент передачи информации выполнены в виде С- образных аппликаций из изотропного ферромагнитного материала, магнитосвязанных соответственно с шинами управления записью, считыванием и передачей информации. На фиг. 10, 6,а .изображены отдельные фрагменты предложенного накопителя; на .фиг, 2 - расположение токопроводящих шин выборки; на фиг. 3 процесс последовательной передачи информации вдоль элементов памяти; на фиг. 4 - диаграмма токов выборки входных и выходных сигналов. Накопитель для запоминающего устройства (фиг. 1) содержит диэлектрическую подложку, на котррой расположены в виде матрицы магнитные тон копленочные анизотропные элементы памяти 1, разделенные на три группы А,В и С. Сверху и снизу ряда элементов памяти 1 расположены, пермаллоевые или из иного, не обладающего существенной остаточной индукцией магнитного материала, аппликации 2, усиливающие магнитную связь между соседними элементами. При определенных конфигурациях и толщинах элемента памяти, приближающих его поведение, к поведению отдельного домена, и незначительном угле разброса оси анизотропии элементов памяти необходимость в апплакациях 2 может отпасть. Первый элемент памяти первого ряда матрицы (фиг. 1а) и последний элемент памяти последнего ряда матрицы (фиг 15) магнитосвязаны соответственно с элементом записи информа2(ии 3 и элементом считывания информации 4, другие крайние элементы памяти 1 в рядах матрицы (фиг. 18) магнитосвязаны попарно через элементы передачи информации 5. Элементы записи 3, считывания 4 и передачи информации 5 магнитосвязаны соответственно с шинами управления записью б, считыванием 7 и передачей 8 информации. Элементы памяти 1 каждой группы магнитосвязанй с соответствующей токопроводящей шиной выборки информации 9-11 (фиг. 2). Шины 9 и 10, первая из которых объединяет элементы памяти группы А, а вторая группы В, расположены в одном слое за исключением областей переходов 12 и 13, расположенных в одном слое с шиной 11, объединяющей элементы паиияти третьей группы С. Направление передачи информации показано стрелками. В силу изменениянаправления в четных рядах шины А и С имеют изолированное пересечение 14. Предложенный накопитель для запоминающего устройства работает следующим образом. В исходный момент времени через шину 9 не протекает ток выборки, а элементы памяти групп В и С находятся под воздействием токов соответствующих шин (фаза Tgj, фиг. За). При этом элементы памяти группы А имеют исходную намагниченность, а . вектор намагниченности элементов групп в и С повернут на угол 90 относительно оси анизотропии. При протеканиии токов по однонаправленным шинам групп элементов В и С элементы памяти группы А испытывают слабое воздействие от этих токов вектор напряженности магнитного пол которых направлен перпендикулярно ги плоскости элементов памяти группы А и не может повлиять на их намагниче ность, В случае применения двунапра ленных шин, охватывающих магнитные анизотропнью элементы памяти с двух сторон, их поля рассеивания становя ся пренебрежимо малыми уже на расстоянии менее 0,5 ширины-шины. В этом случае число слоев памяти ув личивается, но становятся излишними нермаллоевые аппликации. С прекращением тока З., (фаза Т магнитные анизотропные элементы памяти группы В переключаются в направлении, определяемом полями рассеивания соседних элементов памяти группы А, т.е. в инверсном -направлении (фиг. 35). Такое положение соответствует минимуму энергии, занесенной в системе из двух элементов, состоящей из соседних элементов памяти групп А и В. В следующей фаз.е Т., (фиг. Зв) подается ток З.,, кшну 9. При этом векторы намагниченности элементов памяти групп А и С повернуты на 90 и положение намагниченности элементов памяти соответствует- исходному со сдвигом на один элемент и с инве ной начальной намагниченностью копируемых соседних элементов. Аналогичным образом передается информаци от элементов памяти группы В к элементам памяти группы С. Направление движения информации определяется только временными фазами токов выборки. Так для изменения направления с момента Тg(. (фиг, 3«) необходимо удержать ток Ig снять ток 1 Полярность токов выборки не имеет значения для направления движения информации, что удобно для последовательного обхода всех элементов памяти накопителя. Временная диаграмма работ|:а накопителя приведена на фиг, 4, На шине 7 элемента считывания информации сигналы индуцируются при скачкообра ном изменении тока . Полярность . выходного сигнала определяет считываемую двоичную информацию. Запись входной информации элементом записи информации 3, если она осуществляется на элементе памяти группы В (фиг, 1), производится в промежутке фаз Ть и Т, При снятии тока Л. (фаза информация элемента памяти группы В скопирована соседним элементом памяти группы С. Полярность выходного тока 1 gj, определяет записываемую информацию. Изменение направления передачи информации при переходе с одного ряда элементов памяти на другой осуществляется элементом передачи информаидаи 5, Шина 8 охватывает последовательно все элементы передачи информации 5, расположенные в левой и правой сторонах подложки. По шине 8 проходит переменный ток подмагничивания Зп высокой частоты (фиг,4), При передачеинформации с элемента памяти группы С на элемент памяти группы А элемент памяти группы С находится в состоянии намагничения по оси анизотропии, в то время как элемент А намагничен в трудном направлении. Переменный ток Л шины 8 замыкает магнитный поток элемента 5 на элементах памяти групп С и А лишь в той фазе, когда направление намагниченности элемента памяти группы С совпадает с направлением намагниченности элемента 5. При противоположной фазе тока „ элемент памяти группы С представляет собою большое, магнитное сопротивление. Таким образом, с прекращением тока выборки 3(3,, элемент памяти группы А может принять лишь состояние намагниченности, совпадаквдее с намагниченностью элемента памяти группа С. Для надежной работы период следования тока „ должен быть в 2-3 раза меньше времени переключения элемента памяти, а его амплитуда должна быть определенной, с тем чтобы не переключать намагниченный элемент памяти группы С. Необходимость тока подмагничивания вызвана также и тем, что элемент 5, выполненный из изотропного материала, не должен иметь остаточной намагниченности, препятствугацей перенесению информации. Предложенный накопитель обладает простой и надежной системой выборки информации и прост в изготовлении. Запоминающее устройство с последовательной выборкой на его основе имеет в несколько раз более высокое быстродействие, чем ЗУ на ЦМД. В отличие от полунроводниковьк ЗУ оно не потребует мсяцности в режиме хранения информации.

cr:±J

сэ

Фи1.1

1

AI 61 Ci Аг BZ Сг A-f Вз Cj

110

al Фаза T dj+ic)

т

1 1110.0

5/ Фоза Те (c)

- M

10

1} Фаш fcajfc + lg)

1. НАКОПИТЕЛЬ ДЛЯ ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА, содержащий диэлектрическую подложку на которой расположены в виде матрицы магнитные тонкопленочные анизотропные элементы памяти и токопроводящие шины выборки информации, отличающий.с я тем, что, с целью упрощения накопителя и повышения плотности записи информации, он содержит элемент записи информации, элемент считывания информации и элементы передачи информации, магнитные тонкопленочные анизотропные элементы памяти разделены на три группы, причем элементы памяти каждой группы магнитосвязаны с соответствующей -токопроводящей шиной выборки информации, расположены в рядах матрицы между элементами памяти двух других групп и магнитосвязаны с ними, первый элемент памяти первого ряда матрицы и последний элемент памяти последнего ряда матрицы магнитосвязаны соответственно с : элементом записи информации и элементом считывания информации, другие кргийние элементы памяти в рядах матрицы магнитосвяэану попарно с СООТ-. ветствующими крайними элементами па-, мяти в смехсных рядах матрицы через элементы передачи информации. 2. Накопитель по п. 1, отлиW чающийся тем, что элемент за-. писи информации, элемент считывания информации и элементы передачи информации выполнены в виде С-образных аппликаций из изотропного ферромагнитного материала, магнитосвязанных .. соответственно с шинами управления записью, считыванием и передачей информации. 05 ел со оо

D1111 00

I) ФaзQJ Ia)

Jf |Ж1

70

f

d) ФпзaJabJIa Ib)

01111

6} Фаза Гь (Ib) Фиг.5