Запоминающий модуль Советский патент 1982 года по МПК G11C11/14 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств хранения и переработки дискретной информации, физическими носителями которой являются цилиндрические магнитные домены (ЦМД).

Известен запоминающий модуль, который содержит магнитоодноосную пленку, на поверхности которой расположены N адресных и п разрядных проводников, Nxn динамических ловушек ЦМД и п разрядных компрессоров, причем каждая динамическая ловушка через управляемые переключатели соединена с одним адресным и одним разрядным компрессорами 1.

Недостат1{ом данного устройства является большое количество адресных проводников (равное количеству слов, хранимых в накопителе), что затрудняет его техническую реализацию.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является запоминайщий модуль, который содержит магнитоодноосную пленку с ЦМД, на поверхности которой расположен дешифратор, выходы которого подключены к N адресным компрессорам, динамические ловушки, каждая из

которых подключена к одному из N адресных и одному из п разрядных компрессоров через переключатели и дополнительные компрессоры, установленные в разрывах цепей связи разрядных компрессоров и разрядных

5 аннигиляторов и содержащие в промежуточных позициях последовательно соединенные между собой магниторезистивные датчики 2.

Основным недостатком этого устройства

Q является ограниченная область его применения. Данное обстоятельство обусловлено тем, что оно примерно в пять раз уступает по плотности записи информации доменным ЗУ с последовательно-параллельной выборкой вследствие наличия магнитных адресных

15 и разрядных цепей поиска и считывания информации, выполненных ввиде компрессоров. Далее, по причине ограниченной длины адресных и разрядных компрессов (менее 10 ступеней) ограничена и общая емкость

2Q модуля. С учетом потерь площади пленки на организацию дешифраторов- общая емкость модуля составит величину порядка 10 бит. Кроме того, следует учесть и тот факт, что магнитоодноосные пленки-носители ЦМД (как и вообще промышленно производимые кристаллы) выпускаются со стандартизированными линейными размерами, вне зависимости от того, какой тип доступа к информации (последовательно-параллельный или произвольный) будет в создаваемом ЗУ реализован. На магнитоодноосной пленке такого размера в настоящее время при реализации последователььо-параллельного доступа может быть размещено порядка бит информации. При этом вся поверхность пленки занята каналами продвижения ЦМД, а при реализации произвольного доступа (как было указано) вследствие ограничения на общую емкость модуля на пленке может быть размещено порядка 10 бит информации, причем в этом случае не более 50% пленки будет занято каналами продвижения ЦМД (сюда же входит и дещифратор). Следовательно, результирующее значение плотности записи информации в м.одуле с произвольным доступом почти в десять разменьще, чем в модуле ЗУ, с последовательно-параллельной выборкой информации. Следствием такого уменьщения плотности записи информации явится увеличение физического объема ЗУ, собранного из таких модулей, в 10- 100 раз и не менее, чем десятикратное увеличение стоимости ЗУ по сравнению с ЗУ с послёдовательно-параллельной выборкой информации. Таким образом, доменные ЗУ,, реализованные на основе известных модулей, могут потерять преимущества, присущие доменным ЗУ вообще (высокая плотность записи информации, малые габариты, .низкая удельная стоимость и т.д.), по отнощению к ЗУ, создаваемым на основе других типов элементной базы, использующих физические явления в твердом теле, в частности, по отнощению к по упроводниковым ЗУ, и следовательно, модули не могут быть использованы для построения внещних накопителей емкостью 10 - 10 бит информации, где применение доменной технологии дает наибольщий эффект. В результате область применения известнь1х модулей ЗУ ограничивается буферными накопителями дискретной информации и накопителями терминальных устройств вычислительных систем, где требуемая емкость обычно лежит в диапазоне 10 10 бит. Цель изобретения - расщирение области применения запоминающего модуля на ЦМД. Поставленная цель достигается тем, что запоминающий модуль, содержащий магнитоодноосную пленку с ЦМД, на которой расположены дещифратор, выходы которого подключены к адресным компрессорам и,МД, динамические ловущки ЦМД, каждая из которых подключена к одному из адресных и одному из разрядных компрессоров ЦМД через переключатели ЦМД, дополнительные компрессоры ЦМД, соединенные с разрядными компрессорами и разрядньши аннигиляторами и магнитосвязанные с последова-тельно соединенными между собой магщторезисторными датчиками, содержит дополнительно 2N-f-l (где N - число запоминающих слов) управляемых переключателей цилиндрических магнитных доменов, регистр сдвига, управляемый генератор и два аннигилятора ЦМД, N кольцевых регистров сдвига ЦМД, N дополнительных динамических ловущек ЦМД и N управляемых репликаторов ЦМД, причем каждый из N кольцевых регистров сдвига через последовательно соединенные управляемый переключатель ЦМД дополнительную динамическую ловушку и управляемый репликатор ЦМД подключен к соответствующему входу дещифратора, а генератор ЦМД через управляемый переключатель подключен к второму аннигилятору ЦМД и к входу регистра сдвига, который последовательно соединен с первым аннигилятором ЦМД и через N управляемых переключателей ЦМД подключен к N кольцевым регистрам сдвига ЦМД. На фиг. 1 изображена принцициальная схема запоминающего модуля; на фиг. 2 показана конструкция объединенных динамической ловущки и репликатора ЦМД. Предлагаемый запоминающий модуль содержит магнитоодноосную пленку с ЦМД, на которой расположены первый аннигилятор 1 ЦМД, переключате/1и 2 ЦМД, кольцевые регистры 3 сдвига ЦМД, динамические ловущки 4 ЦМД, репликаторы 5 ЦМД, объединенные динамическая ловущка и репликатор 6 ЦМД, дещифратор 7, накопитель 8 с произвольной выборкой информации, гег нератор 9 ЦМД, регистр 10 сдвига ЦМД, щины 11 и 12 управления переключателями ЦМД, щина 13 управления репликаторами ЦМД, щины 14 управления дещифратором, разрядны е щины 15 накопителя, управляемый переключатель 16 ЦМД и второй аннигилятор 17 ЦМД. Предлагаемый запоминающий модуль функционирует следующим образом. Считывание информации из модуля производится только через накопитель 8, поэтому ничем не отличается от процесса считывания в известном устройстве за исключением того, что вместо генераторов путем подачи тока в щину 13 возбуждаются репликаторы 5. Процесс репликации в данном случае аналогичен процессу генерации ЦМД в известном устройстве, поскольку в дина.мических ловущках 4 всегда находятся ЦМД, введенные в эти ловущки перед подготовкой устройства к работе. Репликатор образован ферромагнитными аппликациями 18 и 19 динамической ловущки (см. фиг. 2), между которыми пропущена токовая щина 13. Репликация производится путем подачи тока в щину 13, когда вектор Н магнитного поля управления продвижением ЦМД совпадает с направлением Е стрелки S и, соответственно, ЦМД вытягивается, превращаясь в полосовой домен. края которого располагаются под ферромагнитными аппликациями 18 и 19. Запись информации в модуль может быть произведена как непосредственно в накопитель 8, так и в кольцевые регистры 3, из которых информация впоследствии быть переведена в накопитель 8 для дальнейшего ее считывания. Процессы записи информации непосредственно в накопитель 8 и перевода информации в «акопитель 8 из кольцевых регистров 3 полностью аналогичны процессу записи информации в известном устройстве с той лишь разницей, что при записи информации непосредственно в Н9копитель.8 вместо генераторов,-как это имело место в известном устройстве, возбуждаются путем подачи тока в шину 13 репликаторы 5 ЦМД, а при переводе информации из кольцевых регистров 3 в накопитель 8 в процессе подачи тока в шину 12 срабатывают переключатели 2, ток в шину 13 в этом случае не подается. Запись информации в кольцевые регистры 3 осушествляется путем ввода ЦМД, поступивших из генератора 9, через управляемый переключатель 16 в регистр 10, откуда они через переключатели 2 ЦМД вводятся непосредственно в регистры 3. Конструкция ключей 16 и 2 принципиального значения не имеет и поэтому в настоящем описании- не представляется. Для описания процесса записи информации в кольцевые регистрь 3 важно указать только фазу подачи тока в разрядную шину 15, являющуюся одновременно шиной управления переключателем 16. Из фиг. 2 видно, чтд при записи информации в регистры 3 необходимо возбудить (подать ток) шину 13, в результате чего на выходе репликаторов 5 и генератора 9 появятся ЦМД. Если шины 14 и шины 15 не возбуждены, то ЦМД из репликаторов 5 проходят через-адресные компрессоры в накопитель 8 и попадают в аннигиляторы, установленные на выходе адресных компрессоров. То же самое происходит и с ЦМД, который появился на выходе генератора 9. Этот ЦМД, пройдя через переключатель 16, попадет в аннигилятор 17. Если же соответствующая разрядная шина 15 возбуждена, то ЦМД, поступивший с выхода генератора 9, меняет свое направление и переходит в регистр (канал продвижения) 10. Таким образом, в пределах одного такта работы устройства процесс записи, информации в регистры 3 не пересекается с процессом записи информации в запоминающие ячейки накопителя 8, поскольку последний осуществляется при возбуждении шины 15 в предыдущей четверти периода оборота поля управления, т.е. когда вектор Ну поворачивается из положения «В в положение «С. Предлагаемая конструкция запоминающего модуля выгодно отличается от извест-, ной, так как позволяет создать доменные ЗУ с плотностью записи информации, практически равной плотности информации в ЗУ с последовательной выборкой информации, и временем выборки, практически равным времени выборки из ЗУ с произвольным доступом. Таким образом; предложенные модули в отличие от известных могут быть использованы не только для построения буферных накопителей информации и накопителей терминальных устройств, но и для построения внешних накопителей информации цифровых вычислительных систем. Кроме того, применение предлагаемого запоминающего модуля позволяет снизить стоимость быстродействующих доменных ЗУ, поскольку практически при том же среднем значении времени выборки информации, что и в известном устройстве плотность записи информации в предлагаемом модуле в 5-10 раз выше по сравнению, с известными устройствами. Формула изобретения Запоминающий модуль, содержащий магнитоодноосную пленку с цилиндрическими магнитными доменами, на которой расположены дешифратор, выходы которого подключены к адресным компрессорам цилиндрических магнитных доменов, динамические ловушки цилиндрических магнитных доменов, каждая из которых подключена к одному из адресных и одному из разрядных компрессоров цилиндрических магнитных доменов через переключатели цилиндрических магнитных доменов, дополнительные компрессоры цилиндрических магнитных доменов, соединенные с разрядными компрессорами и разрядными аннигиляторами и магнитосБязанные с последовательно соединенными между собой магниторезисторными датчиками, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения устройства, оно содержит дополнительно 2N+1 (где N - число запоминаемых слов) управляемых переключателей цилиндрических магнитных доменов, регистр сдвига, управляемь1Й генератор и два аннигилятора цилиндрических магнитных доменов, N кольцевых регистров сдвига цилиндрических магнитных доменов, N дополнительных динамических ловушек цилиндрических магнитных доменов и N управляемых репликаторов цилиндрических магнитных доменов, причем каждый из N кольцевых регистров сдвига через последовательно соединенные управляемый переключатель цилиндрических магнитных доменов, дополнительную динамическую ловушку и управляемый репликатор цилиндрических магнитных доменов подключен к соответствующему входу дешифратора, а генератор цилиндрических магнитных доменов через управляемый переключательподключен к второму аннигилятору цилиндрических магнитных доменов и к входу регистра сдвига, который последовательно соединен с первым аннигилятором цилиндрических магнитных доменов .и через N управляемых переключателей цилиндрических магнитных доменов подключен к N кольцевым регистрам сдвига цилиндрических магнитных доменов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2476359/18-24, кл. G 11 С 11/14, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2636403/18-24, кл. G 11 С 11/14, 1978 (прототип). ,