Poto ti koléksi pangarang
1. Caritana
Memori gelembung, atawa mémori domain magnét cylindrical, mangrupakeun mémori non-volatile dimekarkeun di Bell Labs di 1967 ku Andrew Bobeck. Panaliti nunjukkeun yén domain magnét silinder leutik ngabentuk dina film ipis kristal tunggal tina ferrites sareng garnets nalika médan magnét anu cukup kuat diarahkeun jejeg permukaan pilem. Ku cara ngarobah médan magnét, gelembung ieu bisa dipindahkeun. Sipat ieu ngajadikeun gelembung magnét idéal pikeun ngawangun toko bit sequential, kawas register shift, nu ayana atanapi henteuna gelembung dina posisi nu tangtu hartina nilai bit nyaeta nol atawa hiji. Diaméter gelembung nyaéta sapuluh micron; hiji chip bisa nyimpen rébuan bit data. Contona, dina musim semi 1977, Texas Instruments mimiti ngenalkeun chip kalayan kapasitas 92304 bit ka pasar. Memori ieu henteu volatile, sahingga mirip sareng pita magnét atanapi disk, tapi kusabab kaayaan padet sareng teu aya bagian anu gerak, éta langkung dipercaya tibatan pita atanapi disk, henteu peryogi pangropéa, sareng langkung alit sareng langkung hampang. , tur bisa dipaké dina alat portabel.
Penemu asli mémori gelembung, Andrew Bobek, ngusulkeun versi mémori "hiji diménsi", dina bentuk benang anu aya potongan ipis bahan ferromagnetik. jenis ieu mémori disebut "twistor", sarta ieu malah masal-dihasilkeun, tapi ieu geura-giru diganti ku versi "dua diménsi".
Anjeun tiasa familiarize diri jeung sajarah kreasi memori gelembung di [1-3].
2. Prinsip operasi
Di dieu kuring nyuhunkeun anjeun ngahampura, kuring sanés fisikawan, janten presentasina bakal perkiraan pisan.
Sababaraha bahan (sapertos gadolinium gallium garnet) condong dimagnetisasi ngan ukur dina hiji arah, sareng upami médan magnét konstan diterapkeun sapanjang sumbu éta, daérah magnét bakal ngabentuk sapertos gelembung, sapertos anu dipidangkeun dina gambar di handap ieu. Unggal gelembung ngan diaméterna sababaraha microns.
Anggap urang boga ipis, ngeunaan 0,001 inci, pilem kristalin tina bahan misalna hiji, disimpen dina non-magnét, contona, kaca, substrat.
Éta sadayana ngeunaan gelembung sihir. Gambar di kénca - teu aya médan magnét, gambar di katuhu - médan magnét diarahkeun jejeg beungeut pilem.
Lamun hiji pola kabentuk dina beungeut film tina bahan misalna tina bahan magnét, contona, permalloy, alloy beusi-nikel, gelembung bakal magnetized kana elemen pola ieu. Ilaharna, pola T-ngawangun atawa V ngawangun dipaké.
Gelembung tunggal tiasa dibentuk ku médan magnét 100-200 oersteds, anu diterapkeun jejeg film magnét sareng diciptakeun ku magnet permanén, sareng médan magnét anu puteran dibentuk ku dua gulungan dina arah XY ngamungkinkeun domain gelembung pikeun mindahkeun. ti hiji "pulo" magnét ka nu sejen, kawas ieu ditémbongkeun dina gambar. Saatos ngarobah arah médan magnét opat kali, domain bakal pindah ti hiji pulo ka hiji tatangga.
Sadaya ieu ngamungkinkeun urang mertimbangkeun alat DMD salaku register shift. Lamun urang ngahasilkeun gelembung dina hiji tungtung register sarta ngadeteksi aranjeunna dina sejenna, urang tiasa spin pola tangtu gelembung sabudeureun tur ngagunakeun sistem salaku alat panyimpen, maca jeung nulis bit dina kali husus.
Ieu ngakibatkeun kaunggulan jeung kalemahan memori dina MD digital: kaunggulan nyaeta non-volatility (salami widang jejeg dijieun ku magnet permanén diterapkeun, gelembung moal ngaleungit atawa mindahkeun tina posisi maranéhanana), sarta disadvantage nyaeta waktos aksés panjang, sabab Pikeun ngakses bit acak, Anjeun kudu ngagulung sakabéh shift register ka posisi nu dipikahoyong, sarta panjang éta, beuki siklus ieu bakal merlukeun.
Pola unsur magnét dina pilem magnét CD.
Nyiptakeun domain magnét disebut "nucleation" dina basa Inggris, sarta diwangun dina nerapkeun arus sababaraha ratus milliamps kana pungkal pikeun waktu ngeunaan 100 ns, sarta nyieun médan magnét jejeg pilem sarta sabalikna ka widang magnet permanén. Ieu nyiptakeun "gelembung" magnét - domain magnét silinder dina pilem. Prosésna, hanjakalna, gumantung pisan kana suhu; operasi nulis tiasa gagal tanpa ngabentuk gelembung, atanapi sababaraha gelembung tiasa ngabentuk.
Sababaraha téhnik digunakeun pikeun maca data tina film.
Hiji métode, bacaan non-destructive, nyaéta pikeun ngadeteksi médan magnét lemah tina domain cylindrical ngagunakeun sensor magnetoresistive.
Métode kadua nyaéta maca anu ngarusak. Gelembung ditransferkeun ka generasi husus / lagu deteksi, nu gelembung ancur ku magnetizing bahan dina arah maju. Lamun bahan ieu magnetized dina arah nu lalawanan, nyaeta, aya gelembung, ieu bakal ngabalukarkeun leuwih arus dina coil jeung ieu dideteksi ku sirkuit éléktronik. Sanggeus ieu, gelembung kudu dihasilkeun deui dina lagu rekaman husus.
Sanajan kitu, lamun mémori diatur salaku hiji Asép Sunandar Sunarya kontinyu, mangka bakal boga dua kalemahan badag. Anu mimiti, waktos aksés bakal panjang pisan. Bréh, cacad tunggal dina ranté bakal ngakibatkeun inoperability lengkep sakabéh alat. Ku alatan éta, maranéhna nyieun memori diatur dina bentuk hiji lagu utama jeung loba lagu budak, ditémbongkeun saperti dina gambar.
Mémori gelembung sareng hiji lagu kontinyu
memori gelembung kalawan master / lagu budak
Konfigurasi memori Hal ieu ngamungkinkeun teu ukur greatly ngurangan waktu aksés, tapi ogé ngamungkinkeun pikeun ngahasilkeun alat memori ngandung sababaraha lagu cacad. Controller memori kedah tumut kana akun sareng jalankeunana salami operasi maca / nyerat.
gambar di handap nembongkeun cross-bagian tina "chip" memori gelembung.
Anjeun oge bisa maca ngeunaan prinsip operasi memori gelembung di [4, 5].
3. Intel 7110
Intel 7110 - modul memori gelembung, MBM (memori gelembung magnét) kalawan kapasitas 1 MB (1048576 bit). Éta anjeunna anu digambarkeun dina KDPV. 1 megabit mangrupikeun kapasitas pikeun nyimpen data pangguna; kalayan ngitung lagu anu kaleuleuwihan, kapasitas totalna 1310720 bit. Alat ngandung 320 lagu ngawangun loop (loops) kalawan kapasitas 4096 bit unggal, tapi ngan 256 di antarana dipaké pikeun data pamaké, sésana mangrupa cadangan pikeun ngaganti lagu "pegat" jeung pikeun nyimpen kode koreksi kasalahan kaleuleuwihan. Alatna ngagaduhan arsitéktur "jalur utama-minor". Émbaran ngeunaan lagu aktip dikandung dina loop bootstrap misah. Dina KDPV anjeun tiasa ningali kode hexadecimal dicitak langsung dina modul. Ieu peta lagu "pegat", 80 digit héksadesimal ngagambarkeun 320 lagu data, nu aktip digambarkeun ku hiji bit, nu teu aktif digambarkeun ku nol bit.
Anjeun tiasa maca dokuméntasi aslina pikeun modul dina [7].
alat ngabogaan perumahan kalawan susunan ganda-baris tina pin sarta dipasang tanpa soldering (kana stop kontak).
Struktur modul dipidangkeun dina gambar:
Asép Sunandar Sunarya memori dibagi jadi dua "satengah bagian", nu masing-masing dibagi jadi dua "quads", unggal kuartal ngabogaan 80 lagu budak. Modulna ngandung pelat kalayan bahan magnét anu aya di jero dua gulungan ortogonal anu nyiptakeun médan magnét anu puteran. Jang ngalampahkeun ieu, sinyal ayeuna triangular disadiakeun pikeun windings, bergeser ku 90 derajat relatif ka unggal lianna. Majelis piring sareng gulungan disimpen di antara magnet permanén sareng disimpen dina tameng magnét, anu nutup fluks magnét anu diciptakeun ku magnet permanén sareng ngajagi alat tina médan magnét éksternal. Piring dimiringkeun dina 2,5 derajat, anu nyiptakeun médan pamindahan leutik sapanjang miring. Widang ieu negligible dibandingkeun jeung widang coils, sarta henteu ngaganggu gerakan gelembung nalika alat keur operasi, tapi ngalir gelembung ka posisi dibereskeun relatif ka elemen permalloy nalika alat dipareuman. Komponén jejeg kuat magnet permanén ngarojong ayana gelembung domain magnét.
Modul ieu ngandung titik-titik di handap ieu:
- lagu memorable. Langsung eta lagu tina elemen permalloy nu nahan jeung ngarahkeunnana gelembung.
- Generator réplikasi. Berfungsi pikeun réplikasi vesikel, anu terus-terusan aya dina situs generasi.
- Input lagu jeung titik bursa. Gelembung dihasilkeun ngalir sapanjang lagu input. Gelembung dipindahkeun ka salah sahiji 80 lagu budak.
- Lagu kaluaran sareng titik réplikasi. Gelembung dikurangan tina lagu data tanpa ngancurkeun aranjeunna. Gelembung dibagi jadi dua bagian, sarta salah sahijina dikirim ka lagu kaluaran.
- Detektor. Gelembung tina lagu kaluaran asup ka detektor magnetoresistive.
- Lagu boot. Lagu boot ngandung émbaran ngeunaan lagu data aktip tur teu aktip.
Di handap ieu urang bakal ningali titik-titik ieu sacara langkung rinci. Anjeun oge bisa maca pedaran titik ieu dina [6].
Generasi gelembung
Pikeun ngahasilkeun gelembung, di pisan awal lagu input aya konduktor ngagulung kana loop leutik. Pulsa ayeuna disayogikeun ka dinya, anu nyiptakeun médan magnét di daérah anu alit langkung kuat tibatan médan magnét permanén. Pulsa nyiptakeun gelembung dina titik ieu, nu tetep permanén, dirojong ku médan magnét konstan, sarta circulates sapanjang unsur permalloy dina pangaruh médan magnét puteran. Upami urang kedah nyerat unit kana mémori, urang nerapkeun pulsa pondok kana loop anu ngalaksanakeun, sareng salaku hasilna, lahir dua gelembung (dina gambar anu dituduhkeun salaku siki pamisah Gelembung). Salah sahiji gelembung rushes dina widang puteran sapanjang lagu permalloy, kadua tetep di tempat sarta gancang acquires ukuran aslina. Ieu lajeng ngalir ka salah sahiji lagu budak, sarta pindah tempat kalawan gelembung nu circulates di jerona. Éta, kahareupna ngahontal tungtung lagu input sareng ngaleungit.
bursa gelembung
Bursa gelembung lumangsung nalika pulsa arus rectangular dilarapkeun ka konduktor pakait. Dina hal ieu, gelembung teu dibeulah jadi dua bagian.
Maca data
Data dikirim ka lagu kaluaran ku cara ngayakeun réplikasi, terus ngiderkeun lagu na sanggeus dibaca. Ku kituna, alat ieu nerapkeun métode bacaan non-destructive. Pikeun réplikasi, gelembung dipandu dina hiji unsur permalloy elongated, handapeun mana eta manjang. Aya ogé konduktor ngawangun loop di luhur; lamun pulsa ayeuna dilarapkeun ka loop, gelembung bakal beulah jadi dua bagian. Pulsa ayeuna diwangun ku hiji bagian pondok tina arus tinggi mun dibeulah gelembung jadi dua bagian, sarta bagian panjang tina arus handap pikeun ngarahkeunnana gelembung ka lagu kaluaran.
Dina tungtung lagu kaluaran mangrupa detektor gelembung, sasak magnetoresistive dijieunna tina elemen permalloy ngabentuk sirkuit panjang. Nalika gelembung magnét digolongkeun dina unsur permalloy, résistansina robih, sareng bédana poténsial sababaraha millivolts muncul dina kaluaran sasak. Bentuk elemen permalloy dipilih supados gelembung ngalir sapanjang aranjeunna, dina tungtungna pencét ban "kaamanan" khusus sareng ngaleungit.
Redundansi
Alat ngandung 320 lagu, unggal 4096 bit. Tina ieu, 272 aktip, 48 cadangan, teu aktip.
Boot Loop
Alat ngandung 320 lagu data, nu 256 dimaksudkeun pikeun nyimpen data pamaké, sésana bisa jadi faulty atawa bisa ngawula ka salaku suku cadang pikeun ngaganti lepat. Hiji lagu tambahan ngandung émbaran ngeunaan pamakéan lagu data, 12 bit per lagu. Nalika kakuatan diterapkeun kana sistem, éta kedah diinisialisasi. Salila prosés initialization, controller kudu maca lagu boot jeung nulis informasi ti dinya ka register husus tina chip format / sensor ayeuna. Lajeng controller bakal make ngan lagu aktip, sarta leuwih aktip bakal dipaliré sarta moal dirékam.
Gudang Data - Struktur
Tina sudut pandang pangguna, data disimpen dina 2048 halaman masing-masing 512 bit. 256 bait data, 14 bit kode koreksi kasalahan jeung 2 bit henteu kapake disimpen dina unggal satengah alat.
Koréksi kasalahan
Deteksi kasalahan sareng koreksi tiasa dilakukeun ku chip sensor ayeuna, anu ngandung dekoder kode 14-bit anu ngabenerkeun kasalahan tunggal dugi ka 5 bit panjangna (kasalahan burst) dina unggal blok 270 bit (kalebet kodeu sorangan). Kode ieu ditambahkeun kana tungtung unggal blok 256-bit. Kodeu koreksi tiasa dianggo atanapi henteu dianggo, dina kawijaksanaan pangguna, pamariksaan kode tiasa dihurungkeun atanapi dipareuman dina controller. Upami teu aya kode anu dianggo, sadaya 270 bit tiasa dianggo pikeun data pangguna.
waktos aksés
Médan magnét muter dina frékuénsi 50 kHz. Rata-rata waktu aksés ka bit mimiti kaca kahiji nyaéta 41 mdet, nu satengah waktu diperlukeun pikeun ngalengkepan hiji loop pinuh ngaliwatan lagu ditambah waktu nu diperlukeun pikeun ngarengsekeun kaluaran lagu.
320 aktip sarta lagu cadang dibagi kana opat bagian tina 80 lagu unggal. Organisasi ieu ngirangan waktos aksés. Kuartal ditujukeun dina pasangan: unggal pasangan suku ngandung bit genap jeung ganjil tina kecap, masing-masing. Alat ngandung opat lagu input sareng opat gelembung awal, sareng opat lagu kaluaran. Output lagu ngagunakeun dua detektor, aranjeunna diatur dina cara sapertos nu hiji detektor pernah narima dua gelembung ti dua lagu dina waktos anu sareng. Ku kituna, opat aliran gelembung anu multiplexed sarta dirobah jadi dua aliran bit sarta disimpen dina registers tina chip sensor ayeuna. Aya, eusi registers deui multiplexed sarta dikirim ka controller via panganteur serial.
Dina bagian kadua artikel urang bakal nyandak katingal ngadeukeutan dina circuitry controller memori gelembung.
4. Rujukan
Panulis mendakan dina pojok anu paling poék dina jaringan sareng nyimpen seueur inpormasi téknis anu mangpaat dina mémori dina DMD, sajarahna sareng aspék anu sanés:
1. - Dua kenangan insinyur Bobek
2. - Dua kenangan insinyur Bobek (bagian 2)
3. - Mémori gelembung
4. Adaptasi Mémori Gelembung Magnét dina Lingkungan Mikrokomputer Standar
5. - Texas Instrumen TIB 0203 Gelembung Mémori
6. - Mémori komponén Buku Panduan. Intel 1983.
7. 7110 1-Megabit Gelembung Mémori
sumber: www.habr.com