Накопитель для запоминающего устройства

 

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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

И9) (11) 3(51) 4 11 С 11 14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2l) 3438219/18-24 (22) 10.05.82 (46) 15.01,84, Вюл. У (72) В.М.Головков (71) Институт электронных управляющих машин (53) 681. 327. 66 (088. 8) (56) .1, Суху P. Магнитныв тонкие плвнки. N Мир, 1967, с. 369-374.

2. Тонкив. ферромагнитные пленки.

Пврввод с немецкого.Под. рвд. P.Â.Твлеснина. М., Мир, 1964, с. 321 (прототип). (54) (57) 1. НАКОПИТЕЛЬ ДЛЯ ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА, содержащий ди элв к тричвскую подложку, на. которой расположвны в виде матрицы магнитныв тонкопленочные аниэотропныв элементы памяти и токопроводящив шины выборки информации, отличающийся твм, что, с целью упрощения накопитвля и повышвния плотности записи информации, он содвржит элемент записи информации, элвмвнт считывания информации и элвмвнты передачи информации, магнитные тонкопленочные анизотропныв элвмвнты памяти раздвлвны на три группы, причвм элвмвнты памяти каждой группы магнитосвязаны с соответствующей токопроводящвй шиной выборки информации, расположены в рядах матрицы между элемвнтами памяти двух других групп и магнитосвязаны с ними, первый элемент памяти пврвого ряда матрицы и последний элемвнт памяти послвднего ряда матрицы магнитосвязаны соответстввнно с элементом записи информации и элвментом считывания информации, другие крайние элементы памяти в рядах матрицы магнитосвязаны попарно с соот-. ветствующими крайними элементами па-. мяти в смежных рядах матрицы через элементы передачи информации.

2. Накопитель по п. 1, о т л и ч а ю шийся твм, что элемент за-. писи информации, элемент считывания инрормапии и елеменен передачи информации выполнены в виде С-рбразных аппликаций из изотропного ферромагнит- Я ного материала, магнитосв яэанных соотввтстввнно с шинами управлвния записью, считыванием и пврвдачвй информации.

1067533

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении оперативных запоминающих устройств в последователь ной выборкой информации.

Известен накопитель для запоминаю- 5 щего устройства, содержащий тонкопленочные магнитные элементы памяти, магнитосвязанные с числовыми и разрядными шинами 1 3.

Недостатком этого накопителя являетсяя в ro низ кая надежность, Наиболее близким техническим решением к изобретению является накопитель для запоминающего устройства, содержащий диэлвкт1>ическую под ложку, на которой расположены в ви" де матрицы магнитные анизотропные элементы памяти и токопроводящие шины выборки информации (2 j.

Недостатками указанного накопителя являются сложная система шин выборки, большое число управляющих входов

I что ухудшает его технологичность, и невысокая плотность записи информации, ограничиваеМая помимо технологических факторов взаимным влиянием элементов памяти.

Цель изобретения — упрощение накопителя для запоминающего устройства и повышение плотности записи информации.

Поставленная цель достигается. тем, что накопитель для запоминающего устгойства, содержащий диэлектрическую подложку,. на которой расположены в виде матрицы магнитные тонкопленочные 35 анизотроиные элементы памяти и токопроводящие шины выборки информации, . содержит элемент записи информации, элемент считывания информации и элементы передачи информации, магнитные 40 тонкопленочные анизотропные элементы памяти разделены на три группы, причем элементы памяти каждой группы магнитосвязаны с соответствующей токопроводящей шиной выборки информации, 45 расположены в рядах матрицы между элементами памяти двух других групп и магнитосвяэаны 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 крайние элементы памяти . в рядах матрицы магнитосвязаны попарно с соответствующими крайними элементами памяти в смежных рядах матрицы через элементы передачи информации.

Кроме того, в предложенном накопителе элемент записи информации, эле- 60 мент считывания информации и элемент передачи информации выполнены в виде

С=образных аппликаций из изотропного ферромагнитного материала, магнитосвяэанных соответственно с шинами 65 управления записью, считыванием и передачей информации, На фиг. la, 6,& . 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 запоми нающе ro устройства (фиг. 1) содержит диэлектрическую подложку, на котррой расположены в виде матрицы магнитные тон копле ночные аниэотропныв элементы памяти 1, раэдвлвнныв на три группы

А,В и С. Сверху и снизу ряда элементов памяти 1 расположены пврмалловвыв или из иного, не.обладающего существенной остаточной индукцивй 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. la) и последний элемент памяти последнего ряда матрицы (фиг 10) магнитосвязаны соответственно с элементо л записи информафии 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 магнитосвязаны с соответствующвй 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 памяти третьей группы С. направление передачи информации показано стрелками, В силу изменения. направления в четных рядах шины A и С имеют изолированное пересече-. ние 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 Т, фиг. Зь).

1067533

При этом элементы памяти группы A имеют исходную намагниченность, а . вектор намагниченности элементов групп B u C повврнут на угол 90 относительно оси анизотропии. При протеканиии токов по однонаправлен- .5 ным шинам групп элементов В и С элементы памяти группы A испытывают слабое воздействие от этих токов, вектор напряженности магнитного поля которых направлен перпендикулярно .и . р плоскости элементов памяти группы A и нв может повлиять на их намагниченность. В случае применения двунаправленных шин, охватывающих магнитные аниэотропныв элсменты памяти с двух сторон, их поля рассеивания становятся пренебрежимо малыми ужв íà расстоянии менее 0,5 ширины. шины.

В этом случае число слоев памяти увеличивается, но становятся излишними нврмалловвые аппликации.

С прекращением тока 1 (фаза Тс) магнитные анизотропные элементы памяти группы В переключаются в направлении, определяемом полями рассеивания соседних элементов памяти группы А, т.е. в инверсном, направлении (фиг. 3 Ь) . Такое положение соответствует минимуму энергии, занесенной в системе из двух элементов, состоящей из соседних элементов памяти групп A и В.

В следукщей фазе Т „(Фиг. Зе) подается ток 1 в шину 9. При этом векторы намагн™иченности элементов 35 памяти групп A и С повернуты на 90 и положение намагниченности элементов памяти соответствует. исходному со сдвигом на один элемент и с инверсной начальной намагниченностью ко- 40 пирувмых соседних элементов. Аналогичным образом передается информация 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 Т> (фиг. 3 ) необхо» димо удержать ток 1 и снять ток Ь,.

Полярность токов выборки не имеет значения для направления движения информации, что удобно для последовательного обхода всех элементов памяти накопителя.

Временная диаграмма работы накопителя приведена на фиг. 4. На шине 7 элемента считывания информации сигналы индуцируются при скачкообраз.ном изменении тока lg. Полярность выходного сигнала определяет считы. ваемую двоичную информацию.

Запись входной информации элементом записи информации 3, если она осуществляется на элементе памяти группы В (фиг. 1), производится в промежутке Фаз Т и Т . При снятии

;тока l. (фаза T() информация элемента памяти группы В скопирована соседним элементом памяти группы С.

Полярность выходного тока 1 в„определяет записываемую информацию.

Изменение направления передачи информации при переходе с одного ряда элементов памяти на другой осуществляется элементом передачи инФормации 5. Шина 8 охватывает последовательно все элементы передачи информации 5, расположенные в левой и правой сторонах подложки. По шине 8 проходит переменный ТоК подмагничивания l < высокой частоты (Фиг. 4) .

При передаче информации 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 A намагничен в трудном направлении. Переменный ток 1„ шины 8 замыкает магнитный поток элемента 5 на элементах памяти групп С и A лишь в той фазе, когда направление намагниченности элемента памяти группы С совпадает с направлением намагниченности элемента 5. При противоположной фазе тока 1„ элемент памяти группы С представляет собою большое. магнитное сопротивление.

Таким образом, с прекращением тока выборки 1, элемент памяти группы A может принять лишь состояние намагниченности, совпадакщев с намагниченностью элемента памяти группы С. Для надежной работы период следования тока 1„ 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, препятствукщей 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 ЦИД. В отличие от полунроводниковых ЗУ оно не потребует мощности в режиме хранения информации.

1067533

1067533

ЕШЙпшп ып

al фдзд 7у (1ь ) )

ПП О НП П, ПП О Н

b) Фпт Tr ((e) Ь гГ ъ, Ï HO<0>, HU U<ПП П ю ь - ъ ф Фиа ob (Ха iь)

ИИБЙШПИНИ е) Фауа Tj (Ib) I&

Iå . 1!

ВНИИПО Закаэ 11217/54

Тираж 581 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4