Whakaahua mai i te kohinga a te kaituhi
1. Hītori
Ko te mahara mirumiru, he maharatanga rohe autō porotakaroa ranei, he mahara kore-kore i whakawhanakehia i Bell Labs i te tau 1967 e Andrew Bobeck. Kua kitea e te rangahau ka puta nga rohe autō porotakaroa iti i roto i nga kiriata angiangi kirikiri kotahi o te ferrites me te kareti ina ka anga te papa autō tino kaha ki te mata o te kiriata. Ma te huri i te papa autō, ka taea te nuku i enei mirumiru. Ko enei taonga ka pai nga mirumiru autō mo te hanga i te toa moka raupapa, penei i te rehita nekehanga, kei te noho, te kore ranei o te mirumiru i tetahi waahi ko te uara o te moka he kore, kotahi ranei. Ko te diameter o te mirumiru he hautekau o te micron; ka taea e te maramara kotahi te penapena mano tini moka raraunga. Hei tauira, i te puna o te tau 1977, i whakauruhia e Texas Instruments tetahi maramara me te kaha o te 92304 bits ki te maakete. Ko tenei mahara kaore e pahekeheke, he rite ki te riipene autō, kōpae ranei, engari na te mea he ahua totoka, kaore he waahanga neke, he pono ake i te riipene, kōpae ranei, kaore e hiahiatia he tiaki, he iti ake, he mama ake. , a ka taea te whakamahi i nga taputapu kawe.
I te tuatahi, ko te kaihanga o te mahara mirumiru, a Andrew Bobek, i whakatakoto he ahua "kotahi-ahu" o te maharatanga, i te ahua o te miro huri noa e werohia ai tetahi waahanga angiangi o nga mea ferromagnetic. Ko taua maharatanga i kiia ko te mahara "twistor", he mea hanga papatipu ano, engari kare i roa kua whakakapia e te putanga "rua-ahu".
Ka taea e koe te waia koe ki te hitori o te hanganga o te mahara mirumiru i roto i te [1-3].
2. Tikanga whakahaere
I konei ka tono ahau kia murua ahau, ehara ahau i te tohunga ahupūngao, no reira ka tino tata te whakaaturanga.
Ko etahi o nga rawa (pēnei i te gadolinium gallium garnet) he mea aukume ki te kotahi anake te ahunga, a, ki te utaina he papa autō i te taha o taua tuaka, ka hanga nga waahi aukume i te ahua o te mirumiru, penei i te ahua i raro nei. Ko ia mirumiru he torutoru noa nga microns te whanui.
Ki te mea he angiangi to tatou, tata ki te 0,001 inihi, he kiriata tioata o taua mea, ka whakatakotoria ki runga i te aukume kore, hei tauira, karaihe, tïpako.
Ko te katoa mo nga mirumiru makutu. Ko te pikitia kei te taha maui - karekau he papa autō, ko te pikitia kei te taha matau - ka anga tika te papa autō ki te mata o te kiriata.
Mena ka hangaia he tauira i runga i te mata o te kiriata o taua mea mai i te taonga autō, hei tauira, permalloy, he koranu rino-nickel, katahi ka aukumehia nga mirumiru ki nga huānga o tenei tauira. I te nuinga o te waa, ka whakamahia nga tauira i roto i te ahua o te ahua o te ahua-T, o te ahua-V ranei.
Ka taea te hanga i te mirumiru kotahi e te papa autō o te 100-200 oersteds, ka whakamahia e tika ana ki te kiriata autō ka hangaia e te aukume tuturu, me te papa aukume hurihuri i hangaia e nga porowhita e rua i nga tohu XY, ka taea e koe te neke. nga rohe mirumiru mai i tetahi "motu" autō ki tetahi atu, penei i te pikitia. Whai muri i te huringa e wha ki te ahunga o te papa autō, ka neke te rohe mai i tetahi motu ki tetahi atu.
Ko enei mea katoa ka taea e maatau te whakaaro ki te taputapu DMD hei rehita nekehanga. Mena ka whakaputa tatou i nga mirumiru i tetahi pito o te rehita ka kitea i tera atu, ka taea e tatou te huri i tetahi tauira mirumiru huri noa ka whakamahi i te punaha hei taputapu rokiroki, panui me te tuhi moka i nga waa motuhake.
Ko tenei ka arahi ki nga painga me nga huakore o te mahara ki runga i te MD mamati: ko te painga he kore e pahekeheke (i te mea ka whakamahia te waahi tika i hangaia e nga aukume pumau, kaore nga mirumiru e ngaro, ka neke atu ranei i o raatau waahi), he roa te kino. wa uru, no te mea Ki te uru atu ki tetahi moka kore noa, me panuku koe i te rehita nekehanga katoa ki te waahi e hiahiatia ana, a ka roa ake, ka nui ake nga huringa ka hiahiatia.
Te tauira o nga huānga autō i runga i te kiriata autō CMD.
Ko te hanganga o te rohe autō e kiia ana i te reo Ingarihi ko te "nucleation", kei roto i te meka he maha nga rau milliamps e pa ana ki te awhiowhio mo te wa 100 ns, ka hangaia he papa autō e noho tika ana ki te kiriata me te ritenga atu ki te mara o te aukume tuturu. Ka hangaia he "mirumiru" autō - he rohe autō porotakaroa i roto i te kiriata. Ko te tukanga, ko te mea he nui te ti'aturi ki te mahana, ka taea pea te mahi tuhi ki te kore e puta he mirumiru, ka puta mai ranei nga mirumiru maha.
He maha nga tikanga e whakamahia ana ki te panui raraunga mai i tetahi kiriata.
Ko tetahi tikanga, he panui kore-whakangaro, ko te kite i te waahi autō ngoikore o te rohe porotakaroa ma te whakamahi i te puoro magnetoresistive.
Ko te huarahi tuarua ko te panui kino. Ka anga te mirumiru ki tetahi ara reanga/kitenga motuhake, kei reira te mirumiru ka whakangaromia e te aukume whakamua o te rauemi. Mēnā ka whakahurihia te rauemi, arā, he mirumiru kei reira, ka nui ake te au i roto i te porowhita ka kitea e te hikohiko hiko. Whai muri i tera, me hanga ano te mirumiru ki runga i tetahi ara rekoata motuhake.
Heoi, ki te whakaritea te mahara kia rite ki te huinga piritahi, ka rua nga raru nui. Tuatahi, ka tino roa te wa uru. Tuarua, ko te hapa kotahi o te mekameka ka arahi ki te kore e taea te whakahaere katoa o te taputapu. Na reira, ka hanga e ratou he mahara kua whakaritea i roto i te ahua o te ara matua kotahi, me te maha o nga ara o raro, penei i te ahua.
Pumahara mirumiru me tetahi ara haere tonu
Pumahara mirumiru me nga ara rangatira/pononga
Ko tenei whirihoranga mahara ka taea e kore anake te whakaiti i te waa uru, engari ka taea hoki te whakaputa i nga taputapu mahara kei roto etahi o nga ara koha. Me whai whakaaro te kaiwhakahaere mahara ki a raatau me te karo i a raatau i nga mahi panui/tuhi.
Ko te pikitia i raro nei e whakaatu ana i te wahanga-whiti o te pumahara mirumiru "kirikiri".
Ka taea hoki e koe te panui mo te kaupapa o te mahara mirumiru i roto i [4, 5].
3. Intel 7110
Intel 7110 - kōwae mahara mirumiru, MBM (maumahara mirumiru aukume) me te kaha o te 1 MB (1048576 paraka). Ko ia te mea e whakaatuhia ana i runga i te KDPV. Ko te 1 megabit te kaha mo te penapena i nga raraunga kaiwhakamahi, me te whakaaro ki nga huarahi taapiri, ko te kaha katoa ko te 1310720 paraka. Kei roto i te taputapu he 320 nga riipi (loops) me te kaha o te 4096 bits mo ia waahanga, engari ko te 256 anake e whakamahia ana mo nga raraunga kaiwhakamahi, ko te toenga he rahui mo te whakakapi i nga ara "pakaru" me te penapena i nga waehere whakatika hapa. Ko te taputapu he hoahoanga ara-iti. Ko nga korero mo nga ara hohe kei roto i te riu whawhai motuhake (bootstrap loop). I runga i te KDPV, ka taea e koe te kite i te waehere hexadecimal kua taia tika ki te kōwae. Koinei te mapi o nga ara "pakaru", 80 nga mati hexadecimal e tohu ana i nga ara raraunga 320, ko nga mea kaha e tohuhia ana e te moka kotahi, ko nga mea hohekore na te kore.
Ka taea e koe te panui i nga tuhinga taketake mo te kōwae i [7].
He whare kei te taputapu me te raupapa titi-rua-rarangi ka whakairihia me te kore e werohia (ki roto i te turanga).
Ko te hanganga o te kōwae e whakaatuhia ana i te ahua:
Kua wehea te huinga mahara ki nga "wahanga haurua" e rua (hawhe nga waahanga), ka wehea ia waahanga ki nga "whawha" e rua (quads), ia hauwhā he 80 nga ara taurekareka. Kei roto i te kōwae he pereti me nga rawa autō kei roto i nga awhiowhio orthogonal e rua e hanga ana i te papa autō hurihuri. Ki te mahi i tenei, ko nga tohu o naianei o te ahua tapatoru, kua nekehia e te 90 nga nekehanga e pa ana ki a raatau, ka tukuna ki nga awhiowhio. Ko te huinga o te pereti me nga awhiowhio ka tuu ki waenga i nga aukume tuturu ka tuu ki roto i te parepare aukume e kati ana i te rere aukume i hangaia e nga aukume tuturu me te maru i te taputapu mai i nga papa autō o waho. Ka whakanohohia te pereti ki te 2,5 nga nekehanga, e hanga ana i te waahi nekehanga iti i te taha o te pikinga. Ko tenei mara he iti noa te whakataurite ki te mara o nga coils, a kaore e pokanoa ki te nekehanga o nga mirumiru i te wa e mahi ana te taputapu, engari ka huri nga mirumiru ki nga waahi pumau e pa ana ki nga huānga permalloy ina ka weto te taputapu. Ko te wahanga poutokomanawa kaha o nga aukume pumau e tautoko ana i te noho o nga rohe autō mirumiru.
Kei roto i te kōwae ngā kōpuku e whai ake nei:
- Nga ara maumahara. Tika tonu aua ara o nga huānga permalloy e pupuri ana, e arahi ana i nga mirumiru.
- Kaihanga tukurua. Ka mahi mo te tukurua o te vesicles, kei te noho tonu ki te waahi o te whakatipuranga.
- Ara whakauru me nga pona whakawhiti. Ka neke haere nga mirumiru i hangaia i te ara whakauru. Ka nekehia nga mirumiru ki tetahi o nga ara taurekareka 80.
- Ara putanga me te node tukurua. Ka tangohia nga mirumiru mai i nga ara raraunga me te kore e whakangaro. Ka wehea te mirumiru kia rua nga wahanga, ka tukuna tetahi ki te ara whakaputa.
- Kaitirotiro. Ko nga mirumiru mai i te ara whakaputa ka uru ki te kaitirotiro magnetoresistive.
- Ara Whakaara. Kei roto i te ara boot nga korero mo nga ara raraunga hohe me te hohekore.
Kei raro nei ka tirohia e tatou enei pona i roto i nga korero taipitopito. Ka taea hoki e koe te panui i te whakaahuatanga o enei pona i [6].
Whakatupu mirumiru
Hei whakaputa i te mirumiru, i te timatanga o te ara whakauru kei reira tetahi kaitarai e piko ana ki roto i te kohanga iti. Ka tukuna he putere o naianei ki a ia, ka hangaia he papa aukume ki tetahi waahi iti rawa atu te kaha ake i te waahi o nga aukume tuturu. Ka hanga e te patere he mirumiru i tenei wa, ka noho tonu, ka tautokona e te papa autō, ka huri haere i te taha o te huānga permalloy i raro i te awe o te papa autō hurihuri. Mēnā ka hiahia tātau ki te tuhi i tētahi kōwae ki roto i te maharatanga, ka hoatu he pumanawa poto ki te kaokao whakahaere, ka puta mai e rua nga mirumiru (i te ahua e tohuhia ana he kakano wehea Mirumiru). Ko tetahi o nga mirumiru e rere ana i roto i te mara hurihuri i te taha o te ara permalloy, ka noho tonu te tuarua ki te waahi ka tere te whiwhi i tona rahi taketake. Ka neke ki tetahi o nga ara taurekareka, ka huri i nga waahi ki te mirumiru e huri haere ana i roto. Ka tae ki te mutunga o te ara whakauru ka ngaro.
Whakawhiti mirumiru
Ka puta te whakawhiti mirumiru ina hoatu he putere o naianei tapawhā ki te kaikawe rite. I tenei keehi, kaore te mirumiru e wehe kia rua nga wahanga.
Te panui raraunga
Ka tukuna nga raraunga ki te riu whakaputa ma te tukurua, ka huri haere tonu i tana ara i muri i te panuitanga. Na, ka whakatinanahia e tenei taputapu he tikanga panui kore-whakangaro. Mo te tukurua, ka arahina te mirumiru i raro i tetahi huānga permalloy roa, e toro atu ana. Kei runga ano he kaikawe porowhita-ahua; ki te utaina he putere o naianei ki te kapiti, ka wehe te mirumiru kia rua nga wahanga. Ko te putere o naianei he waahanga poto o te au teitei hei wehe i te mirumiru kia rua nga wahanga, me tetahi waahanga roa o te naianei o raro hei arahi i te mirumiru ki te ara whakaputa.
I te mutunga o te ara whakaputa ko te kairapu mirumiru, he piriti magnetoresistive i hangaia i nga huānga permalloy e hanga ana i te ara iahiko roa. Ina taka te mirumiru autō i raro i te huānga permalloy, ka huri tona parenga, ka puta he rereketanga pea o te maha millivolts i te putanga piriti. Ko te ahua o nga huānga permalloy ka tohua kia neke te mirumiru i a raatau, i te mutunga ka pa ki te potae "haumaru" motuhake ka ngaro.
Huritanga
E 320 nga riu kei roto i te taputapu, he 4096 nga moka ia ia. O enei, e 272 e kaha ana, e 48 e waatea ana, e kore e mahi.
Roopu Whakaara
Kei roto i te taputapu nga ara raraunga 320, ko te 256 te tikanga mo te penapena i nga raraunga kaiwhakamahi, ko te toenga ka he, ka taea ranei te mahi hei taapiri hei whakakapi i nga hapa. Kei roto i tetahi atu ara nga korero mo te whakamahinga o nga riu raraunga, 12 nga moka mo ia riu. Ina tukuna te mana ki te punaha, me arawhiti. I roto i te tukanga arawhiti, me panui te kaiwhakahaere i te riu whawhai me te tuhi korero mai i taua mea ki tetahi rehita motuhake o te maramara whakatakotoranga / pukoro o naianei. Na ka whakamahia e te kaiwhakahaere nga riu hohe anake, a ka warewarehia nga mea hohekore, karekau he rekoata ki a raatau.
Putunga Raraunga - Hanganga
Mai i te tirohanga a te kaiwhakamahi, ka penapena nga raraunga ki nga wharangi 2048 o te 512 moka ia ia. 256 paita o nga raraunga, 14 nga moka o te waehere whakatika hapa me te 2 nga paraka kaore i whakamahia ka rongoa ki ia haurua o te taputapu.
Whakatika Hapa
Ka taea te kimi hapa me te whakatikatika ma te maramara pukoro o naianei, kei roto he kaiwhakawaehere waehere moka-14 e whakatika ana i te hapa kotahi tae atu ki te 5 moka te roa (he pakaru pakaru) i ia poraka o te 270 paraka (tae atu ki te waehere ake). Ka taapirihia te waehere ki te mutunga o ia poraka 256-bit. Ka taea te whakamahi i te waehere whakatika, te kore ranei e whakamahia, i runga i te whakaaro o te kaiwhakamahi, ka taea te whakahuri, te whakaweto ranei i te tirotiro waehere i roto i te kaiwhakahaere. Mena karekau he waehere e whakamahia ana, ka taea te whakamahi moka 270 katoa mo nga raraunga kaiwhakamahi.
Te wa uru
Ka huri te papa autō i te auau o te 50 kHz. Ko te wa toharite uru ki te moka tuatahi o te wharangi tuatahi ko te 41 ms, ko te haurua o te wa e hiahiatia ana hei whakaoti i te riu katoa i roto i te riu me te wa hei whakaoti i te ara whakaputa.
E 320 nga riu kaha me nga riu e manawapa kua wehea kia wha nga wahanga o te 80 riu ia ia. Ka whakaitihia e tenei whakahaere te wa uru. Ko nga hauwhā e korero takirua ana: kei ia takirua hauwhā te moka taurite me te moka oro o te kupu. Kei roto i te taputapu nga ara whakauru e wha me nga mirumiru tuatahi e wha, me nga ara whakaputa e wha. Ko nga riu whakaputa e whakamahi ana i nga puhoi e rua, kua whakaritea kia kore ai te kaitirotiro e whiwhi mirumiru e rua mai i nga ara e rua i te wa kotahi. No reira, ko nga awa mirumiru e wha ka maha, ka huri ki nga awa moka e rua ka rongoa ki roto i nga rehita o te maramara pukoro o naianei. I reira, ko nga ihirangi o nga rehita ka maha ano ka tukuna ki te kaiwhakahaere ma te atanga rangatū.
I roto i te waahanga tuarua o te tuhinga ka ata titiro tatou ki te ara iahiko o te kaiwhakahaere mahara mirumiru.
4. Tohutoro
I kitea e te kaituhi i nga kokonga pouri rawa o te whatunga me te penapena mo koe te maha o nga korero hangarau whai hua mo te mahara ki te CMD, tona hitori me etahi atu waahanga e pa ana:
1. - E rua nga maharatanga mo te miihini Bobek
2. — E rua nga maharatanga mo te miihini Bobek (waahanga 2)
3. — Pumahara mirumiru
4. Te Urutaunga o te Mahara Mirumiru Aukume i roto i te Taiao Rorohiko Paerewa
5. - Texas Instruments TIB 0203 Mahara Mirumiru
6. — Pukapuka Wae Mahara. Intel 1983.
7. 7110 1-Megabit Bubble Memory
Source: will.com