Senepe se tsoang pokellong ea sengoli
1. Histori
Memori ea bubble, kapa cylindrical magnetic domain memory, ke mohopolo o sa fetoheng o ntlafalitsoeng Bell Labs ka 1967 ke Andrew Bobeck. Liphuputso li bontšitse hore libaka tse nyenyane tsa cylindrical magnetic domains li thehoa lifiliming tse tšesaane tsa kristale e le 'ngoe ea ferrite le li-garnet ha matla a khoheli a lekaneng a lebisitsoe ka holimo ho filimi. Ka ho fetola matla a khoheli, li-bubble tsena li ka sisinyeha. Mehaho e joalo e etsa hore li-bubble tsa makenete li be tse loketseng bakeng sa ho aha polokelo ea serial bit, joalo ka rejistara ea phetoho, moo ho ba teng kapa ho se be teng ha bubble sebakeng se itseng ho bonts'ang boleng ba zero kapa hanyane. Bubble ke karolo ea leshome ea bophara ba micron, 'me chip e le' ngoe e ka boloka likotoana tse likete tsa data. Kahoo, ho etsa mohlala, nakong ea selemo ka 1977, Texas Instruments e ile ea qala ho hlahisa chip e nang le bokhoni ba li-bits tse 92304 'marakeng. Mehopolo ena ha e fetohe, e etsa hore e tšoane le teipi ea makenete kapa disk, empa kaha e tiile ebile ha e na likarolo tse tsamaeang, e tšepahala ho feta tepi kapa disk, ha e hloke tlhokomelo, 'me e nyenyane haholo ebile e bobebe. e ka sebelisoa lisebelisoa tse nkehang habonolo.
Qalong, moqapi oa mohopolo oa bubble, Andrew Bobek, o ile a etsa tlhahiso ea mofuta oa mohopolo oa "dimensional" ka mokhoa oa khoele e pota-potileng lesela le lesesaane la ferromagnetic. Mohopolo o joalo o ne o bitsoa memori ea "twistor", mme o bile o hlahisoa ka bongata, empa kapele o ile oa nkeloa sebaka ke mofuta oa "two-dimensional".
U ka bala ka nalane ea popo ea bubble memory ho [1-3].
2. Molao-motheo oa ts'ebetso
Mona ke kopa u ntšoarele, ha ke setsebi sa fisiks, kahoo tlhahiso e tla ba e lekanang haholo.
Lisebelisoa tse ling (tse kang gadolinium gallium garnet) li na le thepa ea ho ba le makenete ka lehlakoreng le le leng feela, 'me haeba matla a khoheli a sa khaotseng a sebelisoa haufi le axis ena, libaka tse nang le makenete li tla etsa ntho e kang li-bubble, joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong se ka tlase. Bubble e 'ngoe le e' ngoe e bophara ba li-microns tse 'maloa feela.
Ha re re re na le filimi e tšesaane, ka tatellano ea 0,001 inch, filimi ea crystalline ea thepa e joalo e behiloeng holim'a ntho e seng ea makenete, e kang khalase, substrate.
Tsohle li mabapi le lipudula tsa boselamose. Setšoantšo se ka letsohong le letšehali - ha ho na matla a khoheli, setšoantšo se ka ho le letona - matla a khoheli a lebisitsoe ka tsela e fapaneng le sebaka sa filimi.
Haeba holim'a filimi ea thepa e joalo ho etsoa mohlala ho tloha ho matla a khoheli, mohlala, permalloy, tšepe ea tšepe-nickel alloy, joale li-bubble li tla khabisoa ho likarolo tsa mohlala ona. Ka tloaelo, ho sebelisoa mekhoa ea sebopeho sa T kapa V-shaped.
Bubble e le 'ngoe e ka etsoa ke matla a khoheli a 100-200 oersteds, e sebelisoang ka ho fetesisa ho filimi ea khoheli mme e entsoe ka makenete e sa feleng, le matla a khoheli a potolohang a entsoeng ka li-coil tse peli ho XY directions, e u lumella ho tsamaea. li-bubble-domains ho tloha "sehlekehlekeng" se seng sa makenete ho ea ho se seng, joalo ka sena se bontšitsoeng setšoantšong. Ka mor'a phetoho e imenneng ka makhetlo a mane ka tataiso ea matla a khoheli, sebaka se tla tloha sehlekehlekeng se seng ho ea ho se seng.
Sena sohle se re fa monyetla oa ho nka sesebelisoa sa CMD joalo ka rejisetara ea li- shift. Haeba re etsa li-bubble pheletsong e 'ngoe ea rejisetara ebe re li lemoha ka lehlakoreng le leng, joale re ka letsa mokhoa o itseng oa li-bubble ho potoloha le ho sebelisa sistimi joalo ka sesebelisoa sa memori, ho bala le ho ngola likotoana ka linako tse itseng.
Ho tloha mona ho latela melemo le bofokoli ba mohopolo oa CMD: molemo ke boikemelo ba matla (hafeela sebaka sa perpendicular se entsoeng ke limatlase tse sa feleng se sebelisoa, li-bubble li ke ke tsa nyamela kae kapa kae 'me li ke ke tsa tloha libakeng tsa tsona),' me bothata ke nako e telele ea ho fihlella, hobane ho fihlella sekhechana se sa reroang, o hloka ho tsamaisetsa rejisetara eohle ea lichifi sebakeng seo u se batlang, 'me ha e le nako e telele, sena se tla hloka li-cycle tse ngata.
Mohlala oa likarolo tsa makenete ho filimi ea khoheli ea CMD.
Ho bōptjoa ha matla a khoheli ho bitsoa "nucleation" ka Senyesemane, 'me ho na le taba ea hore motlakase oa li-milliamp tse makholo a' maloa o sebelisoa ho pota-pota ka nako e ka bang 100 ns, 'me ho thehoa matla a khoheli a pota-potileng. filimi le ho fapana le sebaka sa makenete e sa feleng. Sena se etsa "bubble" ea makenete - sebaka sa cylindrical magnetic domain ka filimi. Ts'ebetso, ka bomalimabe, e itšetlehile haholo ka mocheso, ho ka khoneha hore ts'ebetso ea ho ngola e hlōlehe ntle le hore ho thehoe bubble, kapa hore li-bubble tse ngata li thehoe.
Ho sebelisoa mekhoa e mengata ho bala lintlha tse tsoang filiming.
Tsela e 'ngoe, ho bala ho sa senyeheng, ke ho lemoha matla a khoheli a fokolang a sebaka sa cylindrical ho sebelisa sensor ea magnetoresistive.
Tsela ea bobeli ke ho bala ho senya. Bubble e isoa pina e khethehileng ea moloko / ea ho lemoha, moo bubble e senngoang ke magnetization ea pele ea thepa. Haeba thepa e ne e le magnetized, ke hore, bubble e ne e le teng, sena se ne se tla etsa hore ho be le nako e eketsehileng ka har'a coil 'me sena se ne se tla fumanoa ke potoloho ea elektronike. Ka mor'a moo, bubble e tlameha ho hlahisoa hape ka pina e khethehileng ea ho rekota.
Leha ho le joalo, haeba memori e hlophisitsoe e le sehlopha se le seng se kopaneng, e tla ba le litšitiso tse peli tse kholo. Taba ea pele, nako ea ho kena e tla ba telele haholo. Ea bobeli, phoso e le 'ngoe ea ketane e tla lebisa ho se sebetse ka ho feletseng ha sesebelisoa sohle. Ka hona, ba etsa mohopolo o hlophisitsoeng ka mokhoa oa pina e le 'ngoe ea mantlha, le lipina tse ngata tse tlase, joalo ka ha ho bonts'itsoe setšoantšong.
Memori ea bubble ka pina e le 'ngoe e tsoelang pele
Memori ea bubble e nang le lipina tsa master / lekhoba
Tlhophiso e joalo ea memori ha e lumelle feela ho fokotsa haholo nako ea ho fihlella, empa hape e lumella tlhahiso ea lisebelisoa tsa mohopolo tse nang le palo e itseng ea lipina tse nang le phoso. Molaoli oa memori o tlameha ho li ela hloko le ho li feta nakong ea ts'ebetso ea ho bala / ho ngola.
Setšoantšo se ka tlase se bontša karolo ea "bubble memory" ea "chip".
U ka boela ua bala ka molao-motheo oa mohopolo oa bubble ho [4, 5].
3. Intel 7110
Intel 7110 - bubble memory module, MBM (magnetic-bubble memory) e nang le bokhoni ba 1 MB (1048576 bits). Ke eena ea bontšitsoeng ho KDPV. 1 megabit ke bokhoni ba ho boloka data ea mosebelisi, ho nahanoa ka lipina tse sa hlokahaleng, kakaretso ea matla ke 1310720 bits. Sesebelisoa se na le lipina tse 320 tse looped (loops) tse nang le matla a 4096 bits e 'ngoe le e' ngoe, empa ke tse 256 feela tsa tsona tse sebelisetsoang data ea mosebelisi, tse ling kaofela ke sebaka sa polokelo ea ho fetola lipina tse "robehileng" le ho boloka khoutu ea khalemelo ea liphoso. Sesebelisoa se na le meralo e kholo ea li-loop tse nyane tsa pina. Lintlha tse mabapi le lipina tse sebetsang li fumaneha ka har'a pina e arohaneng ea bootstrap (bootstrap loop). Ho KDPV, u ka bona khoutu ea hexadecimal e hatisitsoeng hantle mojuleng. Ona ke 'mapa oa lipina tse "robehileng", linomoro tse 80 tsa hexadecimal li emela lipina tsa data tse 320, tse sebetsang li emeloa ke hanyane, tse sa sebetseng ka zero.
U ka bala litokomane tsa mantlha tsa mojule ho [7].
Sesebelisoa se na le nyeoe e nang le tlhophiso ea mela e 'meli ea lipini' me e kenngoa ntle le soldering (ka soketeng).
Sebopeho sa module se bontšoa setšoantšong:
Sehlopha sa memori se arotsoe ka "likarolo tsa halofo" tse peli (karolo ea halofo), e 'ngoe le e' ngoe e arotsoe ka "likarolo" tse peli (quads), kotara ka 'ngoe e na le lipina tse 80 tsa makhoba. Mojule o na le poleiti e nang le thepa ea makenete e fumanehang ka har'a lithapo tse peli tsa orthogonal tse etsang matla a khoheli a potolohang. Ho etsa sena, lipontšo tsa hona joale tsa sebopeho sa khutlo-tharo, tse tlositsoeng ke likhato tse 90 tse amanang le tse ling, li sebelisoa ho li-windings. Ho bokelloa ha poleiti le matsoelintsoeke ho beoa lipakeng tsa limakete tse sa feleng ebe li beoa ka har'a thebe ea makenete e koalang phallo ea makenete e hlahisoang ke limakenete tse sa feleng le ho sireletsa sesebelisoa ho matla a khoheli a kantle. Letlapa le behiloe moepeng oa 2,5 degree, e leng se etsang hore ho be le sebaka se senyenyane sa ho falla haufi le letsoapo. Tšimo ena ha e na thuso ha e bapisoa le tšimo ea li-coil, 'me ha e kena-kenane le ho tsamaea ha li-bubble nakong ea ts'ebetso ea sesebelisoa, empa e fetola li-bubble ho ea libakeng tse tsitsitseng tse amanang le likarolo tsa permalloy ha sesebelisoa se tima. Karolo e matla ea perpendicular ea limakete tse sa feleng li tšehetsa boteng ba libaka tsa khoheli tsa bubble.
Module e na le li-node tse latelang:
- Lipina tsa memori. Ka ho otloloha lipina tseo tsa likarolo tsa permalloy tse ts'oarang le ho tataisa lipompong.
- jenereithara ea ho ikatisa. E sebeletsa ho pheta-pheta ha bubble, e lulang e le teng sebakeng sa moloko.
- Pina ea ho kenya le ho fapanyetsana li-node. Li-bubble tse hlahisitsoeng li tsamaea tseleng ea pina. Li-bubble li isoa ho e 'ngoe ea lipina tse 80 tsa makhoba.
- Pina ea tlhahiso le node ea ho ikatisa. Li-bubble li tlosoa lipina tsa data ntle le ho li senya. Bubble e arola likarolo tse peli, 'me e' ngoe ea tsona e ea pina ea tlhahiso.
- Mofuputsi. Li-bubble tse tsoang pina e hlahisoang li kena mochineng oa magnetoresistive.
- E kenya pina. Pina ea boot e na le tlhahisoleseling mabapi le lipina tsa data tse sebetsang le tse sa sebetseng.
Ka tlase re tla sheba li-node tsena ka botlalo. U ka boela ua bala tlhaloso ea li-node tsena ho [6].
tlhahiso ea bubble
Ho hlahisa bubble, qalong ea pina ea ho kenya ho na le conductor e kobehileng ka mokhoa oa loop e nyane. Ho sebelisoa pulse ea hona joale ho eona, e etsang hore ho be le matla a khoheli sebakeng se senyenyane haholo se matla ho feta sebaka sa limakete tse sa feleng. Tšusumetso e etsa bubble ntlheng ena, e lulang e bolokiloe ka ho sa feleng ke matla a khoheli a sa feleng 'me a potoloha ho latela karolo ea permalloy tlasa tšusumetso ea matla a khoheli a potolohang. Haeba re hloka ho ngola yuniti mohopolong, re sebelisa molumo o mokhuts'oane ho loop e tsamaisang, 'me ka lebaka leo, ho hlaha li-bubble tse peli (tse bonts'itsoeng joalo ka peo e arohaneng ea Bubble setšoantšong). E 'ngoe ea li-bubble e potlakisoa ke tšimo e potolohang haufi le pina ea permalloy, ea bobeli e sala e le teng' me ka potlako e fumana boholo ba eona ba pele. E ntan'o fallela ho e 'ngoe ea lipina tsa makhoba, ebe e fapanyetsana libaka le bubble e potolohang ho eona. E, ka lehlakoreng le leng, e fihla qetellong ea pina ea ho kenya le ho nyamela.
bubble phapanyetsano
Phapanyetsano ea li-bubble e etsahala ha pulse ea hona joale e nang le mahlakore a mabeli e sebelisoa ho conductor e lumellanang. Tabeng ena, bubble ha e arohane ka likarolo tse peli.
Lintlha tsa ho bala
Lintlha li romeloa pina ea tlhahiso ka ho pheta-pheta, 'me e tsoela pele ho potoloha pina ea eona ka mor'a hore e baloe. Ka hona, sesebelisoa sena se sebelisa mokhoa o sa senyeheng oa ho bala. Ho ikatisa, bubble e tataisoa tlas'a karolo e telele ea permalloy, eo ka tlas'a eona e otlolohileng. Ka holimo ho boetse ho na le mokhanni ka mokhoa oa loop, haeba pulse ea hona joale e sebelisoa ho loop, bubble e tla aroloa likarolo tse peli. Pulse ea hona joale e na le karolo e khutšoanyane e nang le hona joale e phahameng ho arola bubble ka likarolo tse peli, le karolo e telele e nang le hona joale e fokolang ho lebisa bubble tseleng ea ho tsoa.
Qetellong ea pina e hlahisoang ke Bubble Detector, borokho ba magnetoresistive bo entsoeng ka likarolo tsa permalloy tse etsang potoloho e telele. Ha bubble ea makenete e oela tlas'a karolo ea permalloy, ho hanyetsa ha eona hoa fetoha, 'me phapang e ka bang teng ea li-millivolts tse' maloa e hlaha tlhahiso ea borokho. Sebopeho sa likarolo tsa permalloy se khethiloe e le hore bubble e tsamaee haufi le bona, qetellong e otla lebili le khethehileng la "lebeli" ebe lea nyamela.
Khalefo
Sesebelisoa se na le lipina tse 320, e 'ngoe le e' ngoe e na le 4096 bits. Ho bona, ba 272 ba mafolofolo, ba 48 ha ba sebetse, ba sa sebetse.
Tsela ea ho qala (Boot Loop)
Sesebelisoa se na le lipina tsa data tsa 320, tseo 256 tsa tsona li reretsoeng ho boloka data ea mosebedisi, tse ling kaofela li ka 'na tsa e-ba le phoso kapa li ka sebetsa e le li-spares ho nka sebaka se fosahetseng. Pina e 'ngoe e eketsehileng e na le tlhahisoleseding mabapi le tšebeliso ea lipina tsa data, li-bits tse 12 ka pina. Ha sistimi e qala, e tlameha ho qala. Nakong ea ts'ebetso ea ho qala, molaoli o tlameha ho bala pina ea boot mme a ngole tlhahisoleseling ho tsoa ho eona ho ngoliso e khethehileng ea sebopeho sa chip / sensor ea hajoale. Joale molaoli o tla sebelisa lipina tse sebetsang feela, 'me tse sa sebetseng li tla hlokomolohuoa' me li ke ke tsa ngolloa.
Data Warehouse - Sebopeho
Ho latela pono ea mosebelisi, data e bolokiloe maqepheng a 2048 a li-bits tse 512 ka 'ngoe. Li-byte tse 256 tsa data, li-bits tse 14 tsa khoutu ea ho lokisa liphoso le li-bits tse 2 tse sa sebelisoeng li bolokiloe halofong e 'ngoe le e' ngoe ea sesebelisoa.
Phoso ea Phoso
Ho lemoha phoso le ho lokisoa ho ka etsoa ke mochine oa hona joale oa sensor, o nang le "code decoder" ea 14-bit e lokisa phoso e le 'ngoe ho fihlela ho 5 bits nako e telele (phoso e phatlohileng) sebakeng se seng le se seng sa 270 bits (ho kenyeletsoa le khoutu ka boeona). Khoutu e kenyellelitsoe qetellong ea boloko bo bong le bo bong ba 256-bit. Khoutu ea tokiso e ka sebelisoa kapa ha e sebelisoe, ka kopo ea mosebelisi, netefatso ea khoutu e ka buloa kapa ea tima ho molaoli. Haeba ho se na khoutu e sebelisoang, li-bits tsohle tsa 270 li ka sebelisoa bakeng sa data ea mosebedisi.
Nako ea ho kena
Matla a khoheli a potoloha ka lebelo la 50 kHz. Karolelano ea nako ea ho fihlella karolo ea pele ea leqephe la pele ke 41 ms, e leng halofo ea nako eo e e nkang ho phethela potoloho e felletseng ka pina hammoho le nako eo e e nkang ho feta pina e hlahisoang.
Lipina tse 320 tse sebetsang le tse setseng li arotsoe likarolo tse 'nè tsa lipina tse 80 e' ngoe le e 'ngoe. Mokhatlo ona o fokotsa nako ea ho fihlella. Li-quarters li rarolloa ka lipara: karolo e 'ngoe le e 'ngoe ea kotara e na le likotoana tse lekanang tsa lentsoe, ka ho latellana. Sesebelisoa se na le lipina tse 'ne tsa ho kenya tse nang le li-bubble tse' nè tsa pele, le lipina tse 'nè tsa tlhahiso. Lipina tse hlahisoang li sebelisa li-detectors tse peli, li hlophisitsoe ka tsela eo li-bubble tse peli tse tsoang lipina tse peli li ke keng tsa otla mochine o le mong ka nako e le 'ngoe. Ka hona, melapo e mene ea bubble e atisa ho fetoloa ebe e fetoloa hore e be melatsoana e 'meli ebe e bolokoa libukeng tsa chip ea hona joale ea sensor. Ha e le moo, litaba tsa li-registas li boetse li atisa ho sebelisoa 'me li romelloa ho molaoli ka sebopeho sa serial.
Karolong ea bobeli ea sengoloa, re tla shebisisa potoloho ea "bubble memory controller".
4. Litšupiso
Sengoli se fumanoeng likhutlong tse lefifi ka ho fetesisa tsa marang-rang mme se u boloketse tlhaiso-leseling e ngata ea bohlokoa mabapi le mohopolo ho CMD, nalane ea eona le likarolo tse ling tse amanang le eona:
1. - Likhopotso tse peli tsa moenjiniere Bobek
2. - Likhopotso tse peli tsa moenjiniere Bobek (karolo ea 2)
3. - Memori ea bubble
4. Ho ikamahanya le Memori ea Magnetic Bubble ho Tikoloho e Tloaelehileng ea Microcomputer
5. - Texas Instruments TIB 0203 Bubble Memory
6. - Buka ea Likarolo tsa Memori. Intel 1983.
7. 7110 1-Megabit Memori ea bubble
Source: www.habr.com