Sary avy amin'ny fanangonana ny mpanoratra
1. Tantara
Ny fitadidiana bubble, na ny fahatsiarovana domaine magnetika cylindrical, dia fahatsiarovana tsy miovaova novolavolaina tao amin'ny Bell Labs tamin'ny 1967 nataon'i Andrew Bobeck. Ny fikarohana dia naneho fa ny sehatra magnetika cylindrical kely dia miforona amin'ny sarimihetsika manify kristaly tokana misy ferrites sy garnets rehefa misy sahan'andriamby matanjaka matanjaka dia mitodika mitsangana amin'ny tontolon'ny sarimihetsika. Amin'ny alàlan'ny fanovana ny sahan'andriamby dia azo hesorina ireo bubbles ireo. Ireo fananana ireo dia mahatonga ny bubble magnetika ho tsara indrindra amin'ny fananganana toeram-pivarotana bit, toy ny rejisitra fanovana, izay misy na tsy fisian'ny bubble amin'ny toerana iray dia midika fa ny sandan'ny bit dia aotra na iray. Ny savaivony ny bubble dia ampahafolon'ny micron; ny chip iray dia afaka mitahiry angona an'arivony. Ohatra, tamin'ny lohataonan'ny taona 1977, ny Texas Instruments dia nampiditra chip iray misy 92304 bits ho an'ny tsena. Ity fitadidiana ity dia tsy miovaova, ka mahatonga azy ho mitovy amin'ny kasety na kapila magnetika, saingy noho izy matanjaka ary tsy misy ampahany mihetsika, dia azo itokisana kokoa noho ny kasety na kapila, tsy mila fikojakojana, ary kely kokoa sy maivana kokoa. ary azo ampiasaina amin'ny fitaovana azo entina.
Tany am-boalohany, ny mpamorona ny bubble memory, Andrew Bobek, dia nanolotra ny dikan-teny "iray-dimensional" amin'ny fahatsiarovana, amin'ny endrika kofehy manodidina izay mandratra ny fitaovana ferromagnetika manify. Ny fahatsiarovana toy izany dia antsoina hoe "twistor" fahatsiarovana, ary namokatra faobe mihitsy aza, saingy vetivety dia nosoloin'ny dikan-teny "roa dimensional".
Azonao atao ny mahafantatra ny tantaran'ny famoronana bubble fahatsiarovana ao amin'ny [1-3].
2. Fitsipika fiasana
Eto aho dia miangavy anao hamela ahy, tsy fizika aho, ka ho tombantombana be ny famelabelarana.
Ny fitaovana sasany (toy ny gadolinium gallium garnet) dia manana ny fananan'ny magnetized amin'ny lalana iray ihany, ary raha misy sahan'andriamby tsy tapaka no ampiharina eo amin'io axis io, dia hamorona zavatra toy ny bubbles ny faritra misy magnetika, araka ny asehon'ny sary etsy ambany. Ny bubble tsirairay dia micron vitsivitsy monja ny savaivony.
Aoka hatao hoe manana manify, amin'ny filaharan'ny 0,001 santimetatra, sarimihetsika kristaly ny fitaovana toy izany napetraka amin'ny tsy andriamby, toy ny fitaratra, substrate.
Momba ny bubbles ody daholo izany. Ny sary eo amin'ny ankavia - tsy misy sahan'andriamby, ny sary eo amin'ny ankavanana - ny sahan'andriamby dia mivantana perpendicular ny sarimihetsika ambonin'ny.
Raha eo ambonin'ny sarimihetsika misy fitaovana toy izany dia misy lamina miforona avy amin'ny akora andriamby, ohatra, permalloy, firaka vy-nikela, ny bubbles dia ho magnetized amin'ny singa amin'ity lamina ity. Amin'ny ankapobeny dia ampiasaina ny lamina miendrika T na V.
Ny bubble tokana dia azo amboarina amin'ny alàlan'ny sahan'andriamby 100-200 oersteds, izay ampiharina perpendicular amin'ny sarimihetsika magnetika ary noforonin'ny andriamby maharitra, ary ny saha andriamby mihodinkodina noforonin'ny coils roa amin'ny torolàlana XY, mamela anao hifindra. ny bubble-domains avy amin'ny "nosy" magnetika mankany amin'ny iray hafa, toy ny aseho amin'ny sary. Aorian'ny fiovana efatra heny amin'ny làlan'ny sahan'andriamby, ny sehatra dia hifindra avy amin'ny nosy iray mankany amin'ny manaraka.
Izany rehetra izany dia mamela antsika handinika ny fitaovana DMD ho toy ny rejisitra fanovana. Raha mamorona bubbles amin'ny tendrony iray amin'ny rejisitra isika ary mahita azy ireo amin'ny ilany iray, dia afaka mitsoka lamina miboiboika manodidina isika ary mampiasa ilay rafitra ho fitaovana fitadidiana, mamaky sy manoratra bits amin'ny fotoana sasany.
Avy eto dia araho ny tombony sy ny fatiantoka amin'ny fitadidiana CMD: ny tombony dia ny fahaleovan-tena amin'ny angovo (raha mbola misy saha perpendicular noforonin'ny andriamby maharitra, dia tsy hanjavona na aiza na aiza ny bubbles ary tsy hifindra amin'ny toerany), ary ny fatiantoka dia a fotoana fidirana lava, satria Mba hidirana amin'ny bitika tsy misy dikany, dia mila mihodinkodina ny rejisitra fifindra-monina manontolo mankany amin'ny toerana irina, ary arakaraka ny maha-lava azy, dia mila tsingerina bebe kokoa izany.
Ny endriky ny singa andriamby amin'ny sarimihetsika andriamby CMD.
Ny famoronana sehatra andriamby dia antsoina hoe "nucleation" amin'ny teny anglisy, ary misy ny fampiharana ny courant an-jatony milliamps amin'ny fihodinkodinana mandritra ny 100 ns eo ho eo, ary ny famoronana sahan'andriamby mifanitsy amin'ny sarimihetsika ary mifanohitra amin'ny sahan'ny ny andriamby maharitra. Izany dia miteraka "bubble" magnetika - sehatra magnetika cylindrical ao amin'ny sarimihetsika. Ny dingana, indrisy, dia miankina be amin'ny mari-pana; mety hahomby ny asa fanoratana raha tsy misy bubble, na miforona maromaro.
Teknika maromaro no ampiasaina hamakiana angona avy amin'ny sarimihetsika.
Ny fomba iray, ny famakiana tsy manimba, dia ny mamantatra ny sahan'andriamby malemy amin'ny sehatra cylindrical amin'ny fampiasana sensor magnetoresistive.
Ny fomba faharoa dia ny famakiana manimba. Ny bubble dia nafindra tany amin'ny lalan'ny taranaka manokana/famantarana, izay rava ny bubble amin'ny alàlan'ny fametahana ny fitaovana mankany amin'ny lalana mandroso. Raha toa ny fitaovana dia magnetized amin'ny lalana mifanohitra, izany hoe, nisy bubble, izany dia hiteraka rivo-piainana bebe kokoa ao amin'ny coil ary izany dia hitan'ny elektronika circuit. Aorian'izay, ny bubble dia tsy maintsy averina amin'ny làlam-peo manokana.
Na izany aza, raha ny fahatsiarovana dia nalamina ho iray mifanitsy array, dia hanana ny roa lesoka lehibe. Voalohany, ho lava be ny fotoana fidirana. Faharoa, ny lesoka tokana amin'ny rojo dia hitarika amin'ny tsy fahatomombanan'ny fitaovana manontolo. Noho izany, izy ireo dia manao fahatsiarovana voalamina amin'ny endrika iray lehibe lalana, ary maro subordinates dian, araka ny hita eo amin'ny sary.
Fahatsiarovana miboiboika miaraka amin'ny lalana iray mitohy
Fahatsiarovana miboiboika miaraka amin'ny dian'ny master/slave
Ity fikirakirana fitadidiana ity dia tsy vitan'ny hoe mampihena be ny fotoana idirana, fa mamela ihany koa ny famokarana fitaovana fitadidiana misy làlam-pandrefesana maromaro. Ny mpanara-maso ny fitadidiana dia tsy maintsy mandray azy ireo ary mandingana azy ireo mandritra ny asa mamaky/manoratra.
Ity sary etsy ambany ity dia mampiseho fizarana iray amin'ny fitadidiana bubble "chip".
Azonao atao koa ny mamaky momba ny fitsipiky ny fiasan'ny fitadidiana bubble ao amin'ny [4, 5].
3. Intel 7110
Intel 7110 - maodely fitadidiana miboiboika, MBM (fahatsiarovana miboiboika andriamby) miaraka amin'ny fahafahan'ny 1 MB (1048576 bits). Izy no aseho ao amin'ny KDPV. 1 megabit dia ny fahafahana mitahiry ny angon-drakitra mpampiasa; amin'ny fikajiana ny lalana miverimberina, ny totaliny dia 1310720 bits. Ny fitaovana dia misy 320 miendrika tadivavarana miendrika tadivavarana manana fahafahana 4096 bit tsirairay, fa ny 256 amin'izy ireo ihany no ampiasaina ho an'ny mpampiasa data, ny ambiny dia natokana ho an'ny fanoloana ny "tapaka" lalana sy ny fitehirizana ny fahadisoana diso tafahoatra fehezan-dalàna. Ny fitaovana dia manana maritrano "major track-minor loop". Ny fampahafantarana momba ny zotra mavitrika dia voarakitra ao amin'ny loop bootstrap misaraka. Ao amin'ny KDPV ianao dia afaka mahita ny kaody hexadecimal vita pirinty mivantana eo amin'ny maody. Ity dia sarintanin'ny lalamby "tapaka", 80 isa hexadecimal dia maneho ny angona 320, ny mavitrika dia aseho amin'ny bitika iray, ny tsy mavitrika dia aseho amin'ny aotra.
Azonao atao ny mamaky ny antontan-taratasy tany am-boalohany ho an'ny maody ao amin'ny [7].
Ny fitaovana dia manana tranga miaraka amin'ny filaharana tsimatra roa sosona ary apetraka tsy misy fametahana (ao anaty socket).
Ny firafitry ny module dia aseho amin'ny sary:
Ny fitadidiana dia mizara ho roa "antsasaky ny fizarana" (antsasaky ny fizarana), ny tsirairay amin'izy ireo dia mizara ho roa "quarters" (quads), isaky ny ampahefatry ny andevo 80. Ny maodely dia misy takelaka misy akora andriamby hita ao anatin'ny fikomiana orthogonal roa izay mamorona saha andriamby mihodina. Mba hanaovana izany, dia omena amin'ny windings ny famantarana amin'izao fotoana izao miendrika telozoro, mifindra amin'ny 90 degre mifandray amin'ny tsirairay. Ny fivorian'ny takelaka sy ny windings dia apetraka eo anelanelan'ny andriamby maharitra ary apetraka ao anaty ampinga andriamby, izay manidy ny flux andriamby noforonin'ny andriamby maharitra ary miaro ny fitaovana amin'ny sahan'andriamby ivelany. Ny takelaka dia mitongilana amin'ny 2,5 degre, izay mamorona saha fifindran'ny kely eo amin'ny fitongilanana. Ity saha ity dia tsinontsinona raha oharina amin'ny sahan'ny coils, ary tsy manelingelina ny fihetsehan'ny bubbles rehefa miasa ny fitaovana, fa mamindra ny bubbles amin'ny toerana raikitra mifandraika amin'ny singa permalloy rehefa tapaka ny fitaovana. Ny singa perpendicular matanjaka amin'ny andriamby maharitra dia manohana ny fisian'ny sehatra magnetika bubble.
Ny module dia misy ireto nodes manaraka ireto:
- Track tsy hay hadinoina. Mivantana ireo dian'ny singa permalloy izay mitazona sy mitarika ny bubbles.
- Generator replication. Miasa ho an'ny replication ny vesicles, izay tsy tapaka eo amin'ny toerana ny taranaka.
- Ampidiro ny track sy ny fifanakalozana nodes. Mivezivezy eny amin'ny lalan'ny fidirana ireo bubbles vokarina. Afindra amin'ny iray amin'ireo lalan'ny andevo 80 ny bubbles.
- Output track sy replication node. Ny bubbles dia esorina amin'ny làlam-baovao nefa tsy manimba azy ireo. Ny bubble dia mizara roa, ary ny iray amin'izy ireo dia alefa any amin'ny lalan'ny famoahana.
- Detector. Ny bubbles avy amin'ny track output dia miditra amin'ny detector magnetoresistive.
- Boot track. Ny boot track dia misy fampahafantarana momba ny angona mavitrika sy tsy mavitrika.
Hojerentsika amin'ny antsipiriany bebe kokoa ireo nodes ireo. Azonao atao koa ny mamaky ny famaritana ireo nodes ao amin'ny [6].
famokarana bubble
Mba hamoronana bubble, eo am-piandohan'ny lalan'ny fidirana dia misy conducteur miondrika amin'ny endrika tadivavarana kely. Apetaka amin'izany ny pulse misy ankehitriny, izay miteraka sahan'andriamby amin'ny faritra kely matanjaka kokoa noho ny sahan'ny andriamby maharitra. Ny impulse dia mamorona bubble amin'io fotoana io, izay tazonin'ny sahan'andriamby tsy tapaka ary mivezivezy amin'ny singa permalloy eo ambanin'ny herin'ny sahan'andriamby mihodina. Raha mila manoratra singa iray ho fitadidiana isika, dia asiana pulso fohy amin'ny tadivavarana, ary vokatr'izany dia teraka ny bubbles roa (voatondro ho voa mizara Bubble eo amin'ny sary). Ny iray amin'ireo bubbles dia mihazakazaka amin'ny saha mihodina amin'ny lalana permalloy, ny faharoa dia mijanona eo amin'ny toerany ary mahazo haingana ny habeny tany am-boalohany. Avy eo dia mifindra any amin'ny iray amin'ireo lalan'ny andevo izy, ary mifamadika toerana miaraka amin'ny bubble izay mivezivezy ao. Izy io indray dia tonga any amin'ny faran'ny làlana fampidirana ary manjavona.
Fifanakalozana bubble
Mitranga ny fifanakalozam-boaloboka rehefa ampiharina amin'ny conducteur mifanitsy amin'ny pulso misy ankehitriny mahitsizoro. Amin'ity tranga ity, ny bubble dia tsy mizara roa.
Famakiana angona
Ny angon-drakitra dia alefa amin'ny alàlan'ny replication, ary mitohy mivezivezy ao amin'ny làlany rehefa avy novakiana. Noho izany, ity fitaovana ity dia mametraka fomba famakiana tsy manimba. Mba hamerenana indray, ny bubble dia tarihina eo ambanin'ny singa permalloy lava, izay ahinjitra azy. Eo amboniny koa dia misy conducteur amin'ny endriky ny loop, raha ampiharina amin'ny tadivavarana ny pulse amin'izao fotoana izao, dia mizara roa ny bubble. Ny pulse amin'izao fotoana izao dia ahitana ampahany fohy amin'ny courant avo mba hampisaraka ny bubble ho roa ary ny ampahany lava kokoa amin'ny courant ambany mba hitarika ny bubble mankany amin'ny làlana fivoahana.
Any amin'ny faran'ny làlam-pamokarana dia misy mpitsikilo miboiboika, tetezana magnetoresistive vita amin'ny singa permalloy mamorona faritra lava. Rehefa latsaka ao ambanin'ny singa permalloy ny bubble magnetika iray, dia miova ny fanoherana azy, ary misy ny mety ho fahasamihafan'ny milivolta maromaro eo amin'ny fivoahan'ny tetezana. Ny endrik'ireo singa permalloy dia voafidy mba hivezivezy miaraka aminy ny bubble, amin'ny farany dia mamely kodiarana "securité" manokana ary manjavona.
Fiverimberenana
Ny fitaovana dia misy lalana 320, 4096 bits tsirairay. Amin’ireo dia 272 no mavitrika, 48 mitokana, tsy mavitrika.
Boot Loop
Ny fitaovana dia misy làlam-pamokarana 320, ka ny 256 amin'ireo dia natao hitahirizana ny angon-drakitra mpampiasa, ny ambiny dia mety ho diso na azo ampiasaina ho fitaovana hanoloana ireo diso. Ny lalana iray fanampiny dia misy fampahafantarana momba ny fampiasana ny angon-drakitra, 12 bit isaky ny lalana. Rehefa ampiharina amin'ny rafitra ny hery dia tsy maintsy atomboka izany. Mandritra ny dingana fanombohana, ny mpanara-maso dia tsy maintsy mamaky ny boot track ary manoratra fampahalalana avy ao amin'ny rejisitra manokana amin'ny format chip/sensor ankehitriny. Avy eo dia tsy hampiasa afa-tsy track mavitrika ny mpanara-maso, ary ireo tsy mavitrika dia tsy horaharahaina ary tsy misy firaketana an-tsoratra.
Data Warehouse - Rafitra
Raha ny fijerin'ny mpampiasa dia voatahiry ao amin'ny pejy 2048 amin'ny 512 bit tsirairay ny angona. 256 bita ny angona, 14 bitika fanitsiana ny fahadisoana ary 2 bitika tsy ampiasaina dia voatahiry isaky ny antsasaky ny fitaovana.
Fanitsiana lesoka
Ny fisavana sy fanitsiana diso dia azo atao amin'ny alalan'ny chip sensor amin'izao fotoana izao, izay misy decoder kaody 14-bit izay manitsy ny fahadisoana tokana hatramin'ny 5 bits lava (error burst) isaky ny bloc 270 bits (anisan'izany ny code mihitsy). Ny kaody dia ampidirina amin'ny faran'ny sakana 256-bit tsirairay. Ny kaody fanitsiana dia azo ampiasaina na tsy ampiasaina, amin'ny fangatahan'ny mpampiasa, ny fanamarinana kaody dia azo alefa na alefa ao amin'ny controller. Raha tsy misy kaody ampiasaina, ny 270 bits rehetra dia azo ampiasaina amin'ny angona mpampiasa.
Fotoana fidirana
Mihodina amin'ny 50 kHz ny sahan'andriamby. Ny salan'isan'ny fotoana fidirana amin'ny bitika voalohany amin'ny pejy voalohany dia 41 ms, izany hoe antsasa-manila amin'ny famitana tsingerina feno amin'ny lalana miampy ny fotoana ilàna ny fandehanana amin'ny lalana mivoaka.
Ny 320 mavitrika sy mitsitsy dia mizara efatra amin'ny 80 ny tsirairay. Mampihena ny fotoana fidirana ity fikambanana ity. Ny ampahefatra dia resahina tsiroaroa: ny ampahefatra tsirairay dia misy sombin-teny mitovy sy hafahafa amin'ny teny. Ny fitaovana dia misy lalana fampidirana efatra miaraka amin'ny bubble voalohany efatra, ary lalana efatra mivoaka. Ny làlam-pamokarana dia mampiasa mpitsikilo roa, izy ireo dia voalamina amin'ny fomba izay tsy nahavoa mpitsikilo iray tamin'ny fotoana iray ny bubble roa avy amin'ny lalana roa. Noho izany, ny renirano miboiboika efatra dia multiplexed sy niova ho roa bit streams ary voatahiry ao amin'ny rejisitra ny ankehitriny sensor chip. Any, ny votoatin'ny rejisitra dia averina multiplexed ary alefa any amin'ny controller amin'ny alàlan'ny interface serial.
Ao amin'ny tapany faharoa amin'ny lahatsoratra, dia hojerentsika akaiky ny circuitry ny bubble memory controller.
4. References
Hitan'ny mpanoratra tao amin'ny zoro maizina indrindra amin'ny tambajotra ary namonjy anao fampahalalana ara-teknika mahasoa maro momba ny fitadidiana ao amin'ny CMD, ny tantarany ary ny lafiny hafa mifandraika amin'izany:
1. — Fahatsiarovana roa momba ny injeniera Bobek
2. - Fahatsiarovana roa momba ny injeniera Bobek (fizarana 2)
3. - fitadidiana bubble
4. Adaptation ny Magnetic Bubble Memory amin'ny tontolo microcomputer mahazatra
5. - Texas Instruments TIB 0203 Bubble Memory
6. - Boky torolalana momba ny fitaovana fitadidiana. Intel 1983.
7. 7110 1-Megabit Bubble Memory
Source: www.habr.com