Оперативное запоминающее устройство Советский патент 1981 года по МПК G11C11/14 

(54) ОПЕРАТИВНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относнгся к вычиспигель- ной технике и может найти применение при построении быстродействующих доменных цифровых устройств. Известно оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), содержащее спой магнитоодноосного материала с цилиндрическими магннтньми доменами (ЦМД), на поверхности которого расположены образующие матрицу ячейки памяти (ЯП), выполненные в виде динамических ловушек (ДЛ) и соединенные посредством управляемых переключателей ЦМД (УПД) с ccv ответствующими цепями выборки, представ ляющими собой разрядные компрессоры, магиитосвязанные с соответствующими элементами считывания (ЭС) ЦМД, а также генераторы доменов, связанные с разрядными и адресными щинами TilНедостатком этого ОЗУ является его сложность. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ОЗУ, когорое содержит слой магнитооднооснся о мать-риала с ЦМД, на поверхности Korqpoго расположены образующие матрицу гп-п ячеек памяти (где m - количество хранимых, п - разрядных слов), соедвненных посредством mn осном1ых УПД с каналами вывода данных соответствующих разрядов ОЗУ, магнигосвязанных с соответствующими ЭС доменов и одноименными аннигиляторами ЦМД, разрядные генераторы ЦМД, взаимосвязанные:; с соответствующими разрядными шшами, а также m аАреосых шин, каждая йз которых магнето связана с ЯП и основными УПД соответствующего адресного сечения ОЗУ 2j . Недостаток известного ОЗУ - его ила- кая технологичность. Цель изофетеивя - повьпдение технологичности ОЗУ и увеличение плотности записи информации. Поставленная цепь достигается путем того, что предлагаемое устройство содержит 1л каналов ввода данных в соответствующие разряды ОЗУ, взаимосвязанных с каналами вывода данных из разрядов ОЗУ 38 и выполненных в виде компрессоров, каждый из когсрых соединен с соогвегствующнм разрядным генератором ЦМД, W1 допа шигельньгх УПД, соединенных с компрессорами каналов ввода данных и с одноименными ячейками памяти соогвегсгву ющего разряда ОЗУ, и токовую шину, сое диняющую разрядные генераторы с ЭС ЦМД, причем каждая адресная шина магнитосвязана с дополнительными УПД соот ветствующего адресного сечения ОЗУ. На фиг. 1 и 2 изображены соответственно блок-схема и принципиальная схема предлагаемoi o ОЗУ, Устройство содержит слой магнитоод- ноосного материала I с ЦМД ТТ, на поверхности которого расположены образую щие матрицу rrin ячеек III памяти, выполненных в виде ДЛ и соединенных посредством mn основных УПД 1 с каналами V вывода данных из соответствующих разрядов ОЗУ, представляющих собой г разрядных компрессоров, магнитосвязанньис с соответствующими ЭС v ЦМД разрядные генераторы УП ЦМД, взаимосвязанные с соответствующими разрядны ми шинами Yllt, адресные шины ГХ, а та же каналы X ввода данных в соответству ющие разряды ОЗУ, каждый из которьсх соединен посредством дополнительных УПД XI с одноименными ЯП соответствующего разряда ОЗУ, и аннигиляторы ХП ЦМД. обозначе Цифрами 1-4, Г -4 ны позиции и, занимаемые ЦМД во врем работы ОЗУ. ОЗУ работает следующим образом. Рассмотрим процедуру записи и считы вания информации из К,1 й ЯП ОЗУ, i -и разряд записьшаемого в ОЗУ слова от ге нератора V} Доменов по каналу ввода данных i -го разряда слов 2 , З ,,.., поступает в позицию З компрессора, Вследствие взаимодействия входного ЦМ с Доменами i -го компрессора последние из позиций 2 ДЛ компрессора сместятся в позиции з дополнительных УПД, откуда в зависимости от состояния соответ ствующих адресных щин поступают либо следующие ДЛ компрессора по каналам 3 4, либо в ДЛ соответствующей ЯП по ка . налу з, 4, 1. Допустим, что к-я адресная шина возбуждена. В этом случае ЦМД из позиции з к, -го дополнител ного УПД по каналу 3, 4, 1 поступает в к, -к ЯП через такт с момента появления в канале ввода -f -го разряда слов данных и, следовательно, не заполняет к, 1 -ю ДЛ компросссфа, которая, 4 однако, не останется свободной, так как ЦМД, n,i -и ДЛ компрессс а, переходя из позиции 4 в позицию 1 , вызьюает обратный сдвиг ЦМД в компрессоре и возвращает его в исходное состояние. Для считывания -) -го разряда к-го слова достаточно в момент нахождения считьшаемого бита в позиции 1 к, i -и ЯП (одновременно позиции 1 является входом к, 1 -го основного УПД) возбудить к-ую адресную шину. При этом считываемый ЦМД вместо позиции 2 ДЛ к, i -и ЯП поступает в позицию 2 канала вывода информации из к, -f -и ЯП в -и канал вывода информации из разрядов ОЗУ, продвигаясь по которому в позиции з вызывает сдвиг ЦМД в ДЛ i -го компрессора, номера которых больше к, и занимает освободившуюся к+1, i -ю ДЛ компрессора. Результатом сдвига доменов компрессора будет появление ЦМД в позиции 4 под ЗС ЦМД i -го разряда ОЗУ, в случае возбуждения токовой шины которого происходит вывод считанной инфqэмaЦии из ОЗУ. Обратный сдвиг ЦМД BI-M компрессоре вызывает появление домена в позиции 2 и его уничтожение в аннигиляторе XII доменов. В случае записисчитывания нуля из к, i -и ЯП ОЗУ, сдвига ЦМД в компрессоре не происходит, и ЦМД при записи в к, i -ю ЯП не поступает, а при считывании к ЭС ЦМД не вьшодится. Исходя из рассмотренной последова- тельности функ зонирования i -го разряда ОЗУ, остановимся на работе ОЗУ в целом. Для считывания к-го слова из ОЗУ необходимо возбудить к-ую адресную шину. При этом разряды считьшаемого слова, находящиеся в позициях 1 к, л -х основных УПД ( 4 п), поступают в каналы 1,2 , З вывода информации из к, 1 -X ЯП в канал вывода данных из 1-го разряда ОЗУ и через полтакта - к ЭС ЦМД соответствующих разрядов ОЗУ. При записи слова в к, 1-е ЯП ОЗУ необходимая совокупность ЦМД поступает от разрядньк генераторов VII доменов в каналы ввода данньк i -х разрядов ОЗУ 2 , 3 ,..., 3,4, 1, вызывая сдвиг ЦМД Ei компрессорах тех из них, в позиции 3 которых поступают вкопные домены. Возбужденная в этот момент времени к-я адресная щина переводит входное слово по каналам 3, 4, 1 через дополнительные УПД в к, i -е ЯП ОЗУ. В предлагаемом ОЗУ время выборки и время записи слова равны мeжJзy собо. и составляюг один такт. Временные параметры ОЗУ не уступают временным параметрам известного ЗУ. Для изготовления предлагаемсго ОЗУ необходимы лишь два уровня маскирования нанесение ферромагнитной ми фос1рукгуры и получение топологии проводнкковьк швы, для чего требуется нанести пять технологических слоев: диэлектрик, ферромагнитная микроструктура, слой диэлектрика, проводниковые шины, слой диэлектрика и осуществить одно совмещение, заключающееся в объединении топологии вышеназванных двух функциональных слоев: ферро магнитной микроструктуры и адресных, разрядных шин. Формула изобретения Оперативное,запоминающее устрсЛство, содержащее слой мап{Игоодноосн(ЯО материала с цилиндрическими магнитными доменами, на пов хности котсфого расположены офазующие матрицу Ш-п ячеек памяти (где im - количество хранимых, т -разрядных слов), соединенных посредством mn основных управляемых переключателей цилиндрических магнитных доменов с каналами вьшода данных соответствующих разрядов оперативного запоминающего устройства, магнитосвязанных с соответствующими элементами считывания и одноимен ными аннигиляторами цилиндрических магнитных доменов, разрядные генераторы цилиндрических магнитных доменов, взаимосвязанные с соответствующими разрядными щинами, а также гп адресных шин, каждая из которых магнитосвязана с ячейками памяти и оснсюными управляемым перекпючагелямк цилтдричёских магнвтных доменов соответствующего адресного сечения оперативного запоминающего устройства, отличающееся гем, что, с целью повьш1«1КЯ технологичности устройства и увеличенвя плотности.записи инфqQмaции, оно содержит п каналов ввода данных в соответствующие разряды оперативного запоминающего устройства, взаимосвязанных с каналами вьюода данных иэ разрядов оператишого запоминающего устройства и выполненных в виде компрессорсе, каждый из которых соединен с соответствующим разрядным генератором цилинфических магнитных доменов, m дополнительных управляемых переключателей циликсфических магнитных доменов, соединенных с компрессорами каналов ввода данных и с одноименными ячейками памяти соответствующего разряда оперативного запоминающего устрЫ1ства, и тсжовую щину, соединяющую разрядные генераторы и элементы считывания цилиндрических магнитных дсменов, причем каждая адресная щина магяитосвязана. с допопнительными yпpaвляeмыIvlИ переключателями цилиндрических магнитных доменов соответствующего а/ч есного сечения оперативного запоминающего устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертвзе 1.Цилиндрические магнитные домены. Сб. Опыт разработки материален, технологии, yctpt cTB , М., ЦНИИТЭИ првборосгроения, 1978, с. 57. 2.Авторское свидетельство СССР № 62754О, кл. G 11 С 11/14, 1977 (прототип).

t гп J

ш

j JZrу

fv

/

J

r

If

.J

IK