Foto nan koleksyon otè a
1. Istwa
Memwa jarèt, oswa memwa silendrik domèn mayetik, se yon memwa ki pa temèt ki te devlope nan Bell Labs an 1967 pa Andrew Bobeck. Etid yo montre ke ti domèn mayetik silendrik yo fòme nan fim mens yon sèl kristal nan ferit ak grena lè yon jaden mayetik ase fò dirije pèpandikilè a sifas fim nan. Lè w chanje chan mayetik la, bul sa yo ka deplase. Pwopriyete sa yo fè bul mayetik ideyal pou bati depo seri ti jan, tankou yon rejis chanjman, nan ki prezans oswa absans yon ti wonn nan yon sèten pozisyon endike yon valè zewo oswa yon ti jan. Ti wonn nan se dizyèm nan yon mikron an dyamèt, ak yon sèl chip ka estoke dè milye de Bits nan done. Se konsa, pou egzanp, nan sezon prentan an nan 1977, Texas Instruments premye prezante yon chip ak yon kapasite de 92304 Bits nan mache a. Memwa sa a pa temèt, sa ki fè li sanble ak kasèt mayetik oswa ki gen kapasite, men paske li se eta solid epi li pa gen okenn pati k ap deplase, li pi serye pase kasèt oswa ki gen kapasite, li pa mande pou antretyen, epi li pi piti ak pi lejè. ka itilize nan aparèy pòtab.
Okòmansman, envanteur memwa jarèt la, Andrew Bobek, te pwopoze yon vèsyon "yon dimansyon" nan memwa, nan fòm lan nan yon fil alantou ki yon teren mens nan materyèl feromayetik blese. Yon memwa sa yo te rele memwa "twistor", e li te menm pwodui an mas, men li te byento ranplase pa vèsyon "de dimansyon".
Ou ka li sou istwa kreyasyon memwa ti wonn nan [1-3].
2. Fonksyone prensip
Isit la mwen mande w padone m, mwen pa yon fizisyen, kidonk prezantasyon an pral trè apwoksimatif.
Gen kèk materyèl (tankou gadolinyòm galyòm garnet) gen pwopriyete pou yo magnetize nan yon sèl direksyon, epi si yo aplike yon jaden mayetik konstan sou aks sa a, rejyon yo magnetize yo pral fòme yon bagay tankou bul, jan yo montre nan figi ki anba a. Chak ti wonn se sèlman kèk mikron an dyamèt.
Sipoze nou gen yon mens, sou lòd 0,001 pous, fim cristalline nan tankou yon materyèl depoze sou yon ki pa mayetik, tankou vè, substra.
Li nan tout sou bul yo majik. Foto a sou bò gòch la - pa gen okenn jaden mayetik, foto a sou bò dwat la - se jaden an mayetik dirije pèpandikilè nan sifas la fim.
Si sou sifas yon fim nan yon materyèl tankou yon modèl fòme nan yon materyèl mayetik, pou egzanp, permalloy, yon alyaj fè-nikèl, Lè sa a, bul yo pral magnetize nan eleman yo nan modèl sa a. Tipikman, modèl nan fòm nan T ki gen fòm oswa V ki gen fòm eleman yo itilize.
Yon ti wonn sèl ka fòme pa yon jaden mayetik nan 100-200 oersteds, ki se aplike pèpandikilè nan fim nan mayetik epi li se kreye pa yon leman pèmanan, ak yon wotasyon jaden mayetik ki fòme pa de bobin nan direksyon yo XY, pèmèt ou deplase. ti wonn-domèn yo soti nan yon "zile" mayetik nan yon lòt, tankou sa a montre nan figi a. Apre yon chanjman kat fwa nan direksyon chan mayetik la, domèn nan ap deplase soti nan yon zile ale nan pwochen an.
Tout bagay sa yo pèmèt nou konsidere aparèy CMD la kòm yon rejis chanjman. Si nou fòme bul nan yon bout nan rejis la epi detekte yo nan lòt la, Lè sa a, nou ka kònen yon modèl sèten nan bul alantou epi sèvi ak sistèm nan kòm yon aparèy memwa, li ak ekri Bits nan sèten moman.
Soti isit la swiv avantaj yo ak dezavantaj nan memwa CMD: avantaj la se enèji endepandans (osi lontan ke yon jaden pèpandikilè ki te kreye pa leman pèmanan aplike, bul yo pa pral disparèt nenpòt kote epi yo pa pral deplase soti nan pozisyon yo), ak dezavantaj la se yon tan aksè lontan, paske Pou jwenn aksè nan yon ti jan abitrè, ou bezwen woulo liv rejis chanjman an antye nan pozisyon ou vle a, ak pi long la li se, plis sik sa a pral mande.
Modèl la nan eleman mayetik sou fim nan CMD mayetik.
Kreyasyon yon domèn mayetik yo rele nan lang angle "nucleation", epi li konsiste nan lefèt ke se yon kouran plizyè santèn miliamp aplike nan likidasyon an pou yon tan apeprè 100 ns, epi yo kreye yon jaden mayetik ki pèpandikilè a. fim ak opoze a jaden an nan yon leman pèmanan. Sa a kreye yon "ti wonn" mayetik - yon domèn mayetik silendrik nan fim nan. Pwosesis la, malerezman, trè depann sou tanperati, li posib pou yon operasyon ekri echwe san yo pa fòme yon ti wonn, oswa pou plizyè ti wonn yo fòme.
Plizyè teknik yo itilize pou li done ki sòti nan yon fim.
Youn nan fason, lekti ki pa destriktif, se detekte jaden an fèb mayetik nan domèn nan silendrik lè l sèvi avèk yon Capteur magnetoresistive.
Dezyèm fason an se lekti destriktif. Se ti wonn nan pran nan yon jenerasyon espesyal / tras deteksyon, kote ti wonn nan detwi pa magnetizasyon pi devan nan materyèl la. Si materyèl la te ranvèse magnetize, sa vle di yon ti wonn te prezan, sa a ta lakòz plis kouran nan bobin la ak sa a ta dwe detekte pa sikwi elektwonik la. Apre sa, ti wonn nan dwe re-jenere sou yon track anrejistreman espesyal.
Sepandan, si memwa a òganize kòm yon sèl etalaj vwazen, Lè sa a, li pral gen de gwo dezavantaj. Premyèman, tan aksè a pral trè long. Dezyèmman, yon sèl domaj nan chèn lan ap mennen nan inoperabilite konplè nan aparèy la tout antye. Se poutèt sa, yo fè yon memwa òganize nan fòm lan nan yon sèl tras prensipal, ak anpil tren sibòdone, jan yo montre nan figi a.
memwa jarèt ak yon sèl tras kontinyèl
Memwa jarèt ak tras mèt/esklav
Tankou yon konfigirasyon memwa pèmèt pa sèlman redwi anpil tan aksè a, men tou, pèmèt pwodiksyon an nan aparèy memwa ki gen yon sèten kantite tren ki defektye. Kontwolè memwa a dwe pran yo an kont ak kontoune yo pandan operasyon lekti / ekri.
Figi ki anba a montre yon koup transvèsal yon "chip" memwa ti wonn.
Ou ka li tou sou prensip memwa ti wonn nan [4, 5].
NAN. Intel 3
Intel 7110 - modil memwa ti wonn, MBM (memwa mayetik-ti wonn) ak yon kapasite de 1 MB (1048576 Bits). Se li menm ki reprezante sou KDPV la. 1 megabit se kapasite pou estoke done itilizatè, pran an kont tren redondants, kapasite total la se 1310720 Bits. Aparèy la gen 320 tren bouk (bouk) ak yon kapasite de 4096 ti chak, men se sèlman 256 nan yo yo itilize pou done itilizatè, rès la se yon rezèv pou ranplase tren "kase" ak pou estoke kòd koreksyon erè redondants. Aparèy la gen yon gwo achitekti tras-minè bouk. Enfòmasyon sou tras aktif yo genyen nan yon tras bòt apa (bouk bootstrap). Sou KDPV a, ou ka wè kòd egzadesimal la enprime dwa sou modil la. Sa a se kat jeyografik "kase" tras, 80 chif hexadesimal reprezante 320 tras done, sa ki aktif yo reprezante pa yon sèl ti jan, sa ki inaktif pa zewo.
Ou ka li dokiman orijinal pou modil la nan [7].
Aparèy la gen yon ka ak yon aranjman doub-ranje nan broch epi li monte san yo pa soude (nan yon priz).
Estrikti modil la montre nan figi a:
Etalaj memwa a divize an de "mwatye seksyon" (mwatye seksyon), chak nan yo divize an de "trimès" (kwadwilatè), chak trimès gen 80 tren esklav. Modil la gen yon plak ak materyèl mayetik ki sitiye andedan de likidasyon ortogonal ki kreye yon wotasyon jaden mayetik. Pou fè sa, siyal aktyèl yo nan yon fòm triyangilè, deplase pa 90 degre parapò ak lòt, yo aplike nan likidasyon yo. Asanble plak la ak likidasyon yo mete ant leman pèmanan yo epi mete yo nan yon plak pwotèj mayetik ki fèmen flux mayetik ki te pwodwi pa leman pèmanan yo epi pwoteje aparèy la soti nan jaden mayetik ekstèn. Plak la mete nan yon pant 2,5 degre, ki kreye yon ti jaden deplasman sou pant lan. Jaden sa a se neglijab konpare ak jaden an nan bobin yo, epi li pa entèfere ak mouvman an nan bul yo pandan operasyon nan aparèy la, men chanjman bul yo nan pozisyon fiks relatif nan eleman yo permalloy lè aparèy la etenn. Eleman pèpandikilè fò nan leman pèmanan sipòte egzistans la nan domèn mayetik jarèt.
Modil la gen nœuds sa yo:
- Tren memwa. Dirèkteman tras sa yo nan eleman permalloy ki kenbe ak gide bul yo.
- dèlko replikasyon. Sèvi pou replikasyon an nan ti wonn nan, ki se toujou ap prezan nan plas la nan jenerasyon.
- Antre tras ak echanj nœuds. Ti boul yo pwodwi deplase sou tras la opinyon. Ti boul yo deplase nan youn nan 80 tren esklav.
- Sòti tras ak ne replikasyon. Ti boul yo soustraksyon nan tren done san yo pa detwi yo. Ti wonn nan divize an de pati, epi youn nan yo ale nan tras pwodiksyon an.
- Detektè. Ti boul soti nan tras pwodiksyon an antre nan detektè a magnetoresistive.
- Chaje tras. Track bòt la gen enfòmasyon sou tras done aktif ak inaktif.
Anba a nou pral gade nan nœuds sa yo an plis detay. Ou ka li tou deskripsyon nœuds sa yo nan [6].
jenerasyon ti wonn
Pou jenere yon ti wonn, nan kòmansman an anpil nan tras la opinyon gen yon kondiktè bese nan fòm lan nan yon ti bouk. Yon batman aktyèl aplike nan li, ki kreye yon jaden mayetik nan yon ti zòn ki pi fò pase jaden an nan leman pèmanan. Enpilsyon an kreye yon ti wonn nan pwen sa a, ki rete pèmanan kenbe pa yon chan mayetik konstan ak sikile ansanm eleman nan permalloy anba enfliyans a nan yon wotasyon jaden mayetik. Si nou bezwen ekri yon inite nan memwa, nou aplike yon batman kout nan bouk kondiktè a, epi kòm yon rezilta, de bul yo fèt (ki endike kòm grenn fann Bubble nan figi a). Youn nan bul yo kouri pa jaden an wotasyon sou tras la permalloy, dezyèm nan rete an plas epi byen vit achte gwosè orijinal li. Lè sa a, li deplase nan youn nan tren yo esklav, ak echanj kote ak ti wonn nan ki sikile nan li. Li, nan vire, rive nan fen tras la opinyon ak disparèt.
echanj ti wonn
Echanj ti wonn rive lè yo aplike yon batman aktyèl rektangilè sou kondiktè ki koresponn lan. Nan ka sa a, ti wonn nan pa divize an de pati.
Lekti done
Done yo voye nan tras pwodiksyon an pa replikasyon, epi li kontinye sikile nan tras li apre yo fin li. Kidonk, aparèy sa a aplike yon metòd lekti ki pa destriktif. Pou repwodui, se ti wonn nan gide anba yon eleman permalloy long, anba ki li se lonje. Pi wo a gen tou yon kondiktè nan fòm lan nan yon bouk, si yon batman aktyèl aplike nan bouk la, yo pral ti wonn nan divize an de pati. Batman kè aktyèl la konsiste de yon seksyon kout ak gwo aktyèl pou fann ti wonn nan an de pati, ak yon seksyon ki pi long ki gen mwens aktyèl pou dirije ti wonn nan tras la sòti.
Nan fen tras pwodiksyon an se Bubble Detector, yon pon magnetoresistive ki fèt ak eleman permalloy ki fòme yon kous long. Lè yon ti wonn mayetik tonbe anba yon eleman permalloy, rezistans li chanje, ak yon diferans potansyèl de plizyè milivolt parèt nan pwodiksyon an nan pon an. Se fòm nan eleman yo permalloy chwazi pou ke ti wonn nan deplase ansanm yo, nan fen a li frape yon kawotchou espesyal "gad" ak disparèt.
Redondans
Aparèy la gen 320 tren, chak ak 4096 bit. Nan sa yo, 272 yo aktif, 48 se rezèv, inaktif.
Track bòt (Boot Loop)
Aparèy la gen 320 tren done, ki gen 256 ki fèt pou estoke done itilizatè, rès la ka defo oswa ka sèvi kòm rezèv pou ranplase sa ki defo. Yon tras adisyonèl gen enfòmasyon sou itilizasyon tren done, 12 bits pou chak tras. Lè sistèm lan mache, li dwe inisyalize. Pandan pwosesis inisyalizasyon an, kontwolè a dwe li tras bòt la epi ekri enfòmasyon ki soti nan yon rejis espesyal nan chip fòma / Capteur aktyèl la. Lè sa a, kontwolè a pral sèvi ak sèlman tras aktif, ak sa ki inaktif yo pral inyore epi yo pa pral ekri nan.
Done Depo - Estrikti
Soti nan pwen de vi itilizatè a, done yo estoke nan 2048 paj 512 Bits chak. 256 byte done, 14 bit nan kòd koreksyon erè ak 2 bit ki pa itilize yo estoke nan chak mwatye nan aparèy la.
Koreksyon erè
Deteksyon erè ak koreksyon ka fèt pa yon chip Capteur aktyèl, ki gen yon dekodeur kòd 14-bit ki korije yon sèl erè jiska 5 bit nan longè (erè pete) nan chak blòk 270 Bits (ki gen ladan kòd nan tèt li). Kòd la ajoute nan fen chak blòk 256-bit. Kòd koreksyon an ka itilize oswa pa itilize, sou demann itilizatè a, verifikasyon kòd ka vire sou oswa koupe nan kontwolè a. Si yo pa itilize okenn kòd, tout 270 bit yo ka itilize pou done itilizatè yo.
Aksè tan
Chan mayetik la wotasyon nan yon frekans 50 kHz. Tan aksè mwayèn nan premye ti premye paj la se 41 ms, ki se mwatye tan li pran pou konplete yon sik konplè atravè tras la plis tan li pran pou ale nan tras pwodiksyon an.
320 tren aktif ak rezèv yo divize an kat pati nan 80 tren yo chak. Òganizasyon sa a diminye tan aksè a. Trimès yo adrese an pè: chak pè trimès gen pati menm ak enpè nan mo a, respektivman. Aparèy la gen kat tren antre ak kat bul inisyal, ak kat tren pwodiksyon. Pil pwodiksyon yo sèvi ak de detektè, yo òganize nan yon fason ke de bul soti nan de tren pa janm frape yon sèl detektè an menm tan an. Se konsa, kat kouran ti wonn yo multiplexed ak konvèti nan de ti kouran kouran epi estoke nan rejis yo nan chip aktyèl la Capteur. La, sa ki nan rejis yo ankò multiplexed epi voye bay kontwolè a atravè koòdone seri a.
Nan dezyèm pati atik la, nou pral pran yon gade pi pre nan sikwi kontwolè memwa jarèt la.
4. Referans
Otè a te jwenn nan kwen ki pi fonse nan rezo a epi li te sove pou ou anpil enfòmasyon teknik itil sou memwa sou CMD a, istwa li yo ak lòt aspè ki gen rapò:
1. — De souvni enjenyè Bobek
2. - De souvni enjenyè Bobek (pati 2)
3. - memwa ti wonn
4. Adaptasyon nan memwa ti wonn mayetik nan yon anviwònman estanda mikrokodinatè
5. — Texas Instruments TIB 0203 Bubble memwa
6. — Manyèl konpozan memwa. Intel 1983.
7. 7110 1-Megabit memwa jarèt
Sous: www.habr.com