DE1248725B - Magnetschichtspeicher - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK Γ EUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Deutsche KL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

GlIc

WoG

21 al-37/60

J 25133IX c/21 al
17. Januar 1964
31. August 1967

Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetschichtspeicher mit räumlich angeordneten Speicherzellen, die eine magnetische Anisotropie aufweisen, und mit Impulsquellen und damit verbundenen, für die Urnmagnetisierung der Speicherzellen vorgesehenen Treibleitungen, die an ihren, den Impulsquellen abgewandten Enden mit Verzögerungsgliedern ausgerüstet sind, welche die Übertragung von Treibimpulsreflexionen verzögern.

Es ist bei magnetischen Matrixspeichern zum Zweck der Rückspeicherung einer dem Speicher entnommenen Binärinformation bekannt, als Leseverstärker Sperrschwinger zu verwenden,, deren Sperrschwingertransformator ein Magnetkernmaterial mit rechteckiger Hystereseschleife aufweist. Ein derartiger Sperrschwinger wird durch ein die entnommene Information darstellendes Lesesignal betätigt und liefert über eine erste Ausgangsleitung eine verstärkte Version dieses Signals an nachgeschaltete Einheiten. Bei der danach vorzunehmenden Rückstellung des Sperrschwingers in seinen Anfangszustand erzeugt er über eine zweite Wicklung einen Rückschreibimpuls, welcher dem Kern, aus dem die Information entnommen wurde, zugeleitet wird und in diesem eine Rückspeicherung ausführt. Die Übertragung dieser Technik auf magnetische Dünnschichtspeicher stößt insofern auf Schwierigkeiten, als die bekannten Sperrschwinger mit rechteckförmiger Transformatorcharakteristik für die sehr kurzen Zykluszeiten dieser Speicher verhältnismäßig träge arbeiten. Aber selbst wenn es gelingt, einen Sperrschwinger der genannten Art mit ausreichend hoher Arbeitsgeschwindigkeit herzustellen, so erfordert dieser durch den zusätzlichen Signalausgang doch einen erheblichen Mehraufwand gegenüber den sonst üblichen Leseverstärkern,

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen Magnetschichtspeicher anzugeben, der bei Verwendung normaler Leseverstärker ohne nennenswerten Mehraufwand ein schnelles Wiedereinschreiben der ausgelesenen Informationen gestattet. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Reflexionen von ein Auslesen gespeicherter Informationen bewirkenden Abfrageimpulsen an Stelle von zusätzlichen Treibimpulsen zur Vorbereitung, der ausgelesenen Speicherzellen für ein Wiedereinschreiben der entnommenen Information dienen und daß an den Impulsquellen zugewandten Enden der Treibleitungen asymmetrische Dämpfungsglieder vorgesehen sind, die auf die Abfrageimpulse keinen störenden Einfluß ausüben, jedoch die reflektierten Impulse stark dämpfen oder völlig absorbieren.

Magnetschichtspeicher

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

Armonk, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H.-E. Böhmer, Patentanwalt,

Böblingen, Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:

Hans P. Schlaeppi, Thalwil (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 18. Januar 1963 (624)

Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung zum Wiedereinschreiben einer Information wird durch die doppelte Ausnutzung der einmal erzeugten Wortimpulse die Impulsquelle stark entlastet. Außerdem bleiben die notwendigen Regenerationszeiten der Impulsquelle nach einem Abfragezyklus ohne Einfluß auf den Wiedereinschreibzyklus.

Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Ansprüchen in Verbindung mit den nachfolgend an Hand von Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispielen der Erfindung ersichtlich. Es zeigt

Fig. 1 einen Magnetschichtspeicher in schematischer Darstellung nach dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung eines Magnetschichtspeichers nach dem zweiten Ausführungsbeispiel.

Magnetschichtspeicher verwenden als Speicherzellen dünne magnetische Schichten, die die Eigenschaft der unräxialen Anisotropie besitzen. Solche Schichten besitzen eine sogenannte »harte« und eine »weiche« Magnetisierungsrichtung, die in der Ebene der Schicht wenigstens annähernd senkrecht aufeinanderstehen.

Der Magnetisierungsvektor einer Magnetschichtspeicherzelle mit einer uniaxialen magnetischen An-

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isotropie kann in der sogenannten leichten Magnetisierungsrichtung zwei ,energetisch gleichberechtigte Lagen einnehmen, die im allgemeinen den binären Informationen »1« und »0« zugeordnet werden. Wird ein derartiges Speicherelement durch ein sogenanntes Treibfeld in der harten Richtung, d. h. in der Richtung, die senkrecht.zu der leichten Richtung verläuft, magnetisiert, stellt sich der Magnetisierungsvektor in die harte Richtung bin. Da die harte Richtung eine instabile Lage für > den Magnetisierungsvektor darstellt, so wird der Magnetisierungsvektor beim Entfernen, d. h. Abschalten des »Treibfeldes« in eine stabile Lage übergehen. Dies kann entweder eine der beiden möglichen stabilen Lagen in der leichten Richtung sein oder ein aufgespaltener Magnetisierungszustand der Magnetschicht. Wird bei der Entfernung des Treibfeldes in einer Schreibleitung, die senkrecht zu derjenigen Leitung verläuft, welche die Ummagnetisierung in die harte Richtung hervorruft, ein Strom aufrechterhalten, stellt sich der Magnetisierungsvektor auf diejenige der beiden möglichen Lagen in der leichten Richtung ein, die der Polarität des Feldes entspricht, das von der Schreibleitung auf die Zueile einwirkt. Wird ..später erneut ein Treibfeld in der harten Richtung angelegt, so wird in der Leseleitung, die parallel zu der Schreibleitung liegt, durch die Flußänderuhg infolge der Richtungsänderung des Magnetisierungsvektors eine Spannung induziert, deren Polarität abhängig von der vorher eingenommenen Lage des Magnetisierungsvektors in der leichten Richtung ist. Der Leseleitung kann nun die binäre Information, die vorher in die Schreibleitung eingegeben und durch die Lage des Magnetisierungsvektors in einer der beiden stabilen Lagen gespeichert worden war, in Form eines Impulses entsprechender Polarität wieder entnommen werden.

In Magnetspeichern sind die einzelnen Speicherzellen räumlich angeordnet. In dieser räumlichen Anordnung verlaufen nun beispielsweise bei wortorganisierten Magnetschichtspeichern entlang vertikaler Reihen von Elementen die Wortleitungen, die das Treibfeld zum vorübergehenden Ummagnetisieren der Zellen in die harte Richtung beim Eingeben der binären Information oder beim Abfragen erzeugen. Horizontal in der räumlichen Anordnung verlaufen die sogenannten Schreibleitungen sowie die Leseleitungen, durch die die zu speichernde binäre Information eingegeben bzw. abgegeben wird. Zum Beispiel wird bei einem Abfragevorgang ein Strom durch eine einzige Wortleitung geschickt, welcher Strom sämtliche Magnetschichtzellen der zugeordneten vertikalen Reihe in die harte Magnetisierungsrichtung bringt. Hierbei wird in allen Leseleitungen, die an den entsprechenden Zellen vorbeigeführt sind, durch die Veränderung der Lage der betreffenden Magnetisierungsvektoren eine Spannung induziert, deren Polari-· tat jeweils von der in jeder Zelle gespeicherten binären Information abhängig ist. Die Information des aus mehreren »Bits« zusammengesetzten Wortes erscheint somit nahezu gleichzeitig in den erwähnten zugeordneten Abfrageleitungen und wird parallel über die entsprechende Anzahl zugeordneter Leseverstärker ausgelesen.

Um zu erreichen, daß jeweils nur eine Wortleitung erregt wird, d. h., daß nur die Speicherzellen einer Spalte in die harte Richtung ummagnetisiert werden, sind diese Wortleitungen in Gruppen unterteilt, wobei alle einer bestimmten Gruppe zugeteilten Wortleitungen über je ein nichtlf leares Schaltelement an eine gruppengemeinsame ^;rteilerleitung angeschlossen sind; die Verteilerleitung kann durch einen angeschlossenen Impulserzeuger mit dem Treibimpuls gespeist werden; es sind also ebenso viele Impulserzeuger und Verteilerleitungen vorzusehen, als Gruppen von Wortleitungen vorhanden sind.

In dem als erstes Ausführungsbeispiel beschriebenen Speicher besteht jeder Schalter aus einer Diode, ίο über die die zugehörige Wortleitung an die Verteilerleitung ihrer Gruppe angeschlossen ist. Die anderen Enden der Wortleitungen sind an Sammelleitungen angeschlossen. Jede der Sammelleitungen kann z. B. mittels eines elektronischen Schalters mit Masse verbunden werden. An jede der Sammelleitungen ist eine Wortleitung aus jeder Gruppe angeschlossen. Durch geeignete Wahl der Potentiale der Leitersysteme kann erreicht werden, daß bei geöffneten Schaltern sämtliche Dioden gesperrt sind und daß bei einem geschlossenen Schalter ein auf einer Verteilerleitung laufender Treibimpuls nur eine Diode ohne sperrende Vorspannung antrifft, nämlich diejenige, deren zugehörige Wortleitung sowohl an der gespeisten Verteilerleitung als auch an die nunmehr geerdete Sammelleitung angeschlossen ist. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß der Treibimpuls von dieser Diode in die zugeordnete Wortleitung weitergeleitet wird.

Es folgt nun die ins einzelne gehende Erläuterung der dargestellten Ausführungsbeispiele. Bei dem Magnetschichtspeicher der F i g. 1 sind mehrere, beispielsweise vier, Platten 10, 20, 30 und 40 vorgesehen, die hintereinanderliegen und als Träger für die einzelnen Magnetschichtspeicherzellen dienen. Es sei angenommen, daß jede Patte vier vertikale Spalten zu je fünf einzelnen Speicherzellen aufweist, so daß jede Platte insgesamt 20 Zellen trägt. Die als dünne, beispielsweise auf die Platten aufgedampfte, magnetische Schichten ausgebildeten Speicherzellen weisen eine uniaxiale magnetische Anisoiropie auf, wobei die Richtung der leichten Magneti- ■ sierbarkeit vertikal und diejenige der schweren Magnetisierbarkeit horizontal verläuft, wie dies durch die in der sogenannten »harten Richtung« eingezeichneten Magnetisierungsvektoren in der in Fig. 1 links außen liegenden Spalte von Zellen der Platte 10 veranschaulicht ist.

In vertikaler Richtung verlaufen in der Darstellung vor den einzelnen Magnetschichtzellen jeder Spalte die Wortleitungen. Bei der ersten Platte 10 sind die Wortleitungen mit 12, 13, 14 und 15 bezeichnet, bei der zweiten Platte die nur angedeuteten Wortleitungen mit 22, 23, 24 und 25 usw.

Jede Wortleitung ist an ihrem oberen Ende mit einer Diode 12 a, 13 a, 14 α und 15 a verbunden. Die Wortleitungen je einer Platte sind über die jeweiligen Dioden an je eine Verteilerleitung 16, 26, 36 bzw. 46 angeschlossen. Jede der genannten Verteilerleitungen wird von je einem Impulserzeuger 17, 27, 37 bzw. 47 gespeist. Die Rückleitung der Impulse erfolgt hier, wie bei 18, 2.8, 38 und 48 gezeigt, über Masse. Die unteren Enden der Wortleitungen sind mit Sammelleitungen 60, 61, 62 und 63 verbunden, und zwar so, daß an eine gegebene Sammelleitung (z. B. 63) von den jeder der Verteilerleitungen zugeordneten Wortleitungen jeweils nur eine (15, .25, 35 und 45) angeschlossen ist. Die unteren Enden der Wortleitungen sind, soweit sie nicht vollständig eingezeichnet sind, nur angedeutet. Jede Sammelleitung 60 bis 63 kann

über je einen normalerweise geöffneten elektronischen Schalter 60 a, 61a, 62 a bzw. 63 a mit Masse verbunden werden. Um anzudeuten, daß die elektronischen ■Schalter auch im geschlossenen Zustand einen endlichen Widerstand aufweisen, sind sie als Reihenschaltung eines Schalters mit einem Widerstand dargestellt.

Um die dauernde Sperrung der Dioden 12« bis 45 α auch während des Vorbeilaufens der Treibimpulse zu gewährleisten, sind die aus je einer Sartir melleitung und den angeschlossenen Wortleitungen gebildeten Leitersysteme auf ein Ruhepotential gebracht, das höher liegt als das während des Spitzenwertes des Treibimpulses angenommene momentane Potential irgendeiner Verteilerleitung. Dies ist in Fig. 1 schematisch angedeutet durch die Spannungsquelle 100, welche über Widerstände 80 bis 83 an die Sammelleitungen angeschlossen ist. Wird einer der Schalter 60iz bis 63 a geschlossen, so wird dadurch das betreffende Leitersystem auf Massepotential gebracht, wodurch an jeder Verteilerleitung eine Diode ohne Sperrspannung bleibt.

Falls nach dem Schließen eines der Schalter 60 a bis 63 α einer der Impulserzeuger 17, 27, 37 und 47 eingeschaltet wird, trifft der auf der zugehörigen Verteilerleitung laufende Treibimpuls nur eine Diode ohne Sperrspannung an; er wird daher seinen Weg im wesentlichen über diese Diode in die angeschlossene Wortleitung nehmen. Gibt beispielsweise der Impulserzeuger 27 einen Impuls ab und ist gleichzeitig der elektronische Schalter 63 a geschlossen, fließt ausschließlich ein Strom von dem Impulserzeuger 27 über die Verteilerleitung 26, die Diode 25 a, die Wortleitung 25, die Sammelleitung 63 und den elektronischen Schalter 63 a. Die Diode 25 a ist somit die einzige nicht gesperrte stromführende Diode. Eine Folge hiervon ist, daß die Magnetschichtspeicherzellen 225 a bis 225 e der am rechten Rand der Platte 20 gelegenen Spalte in die harte Richtung magnetisiert werden. Quer zu den Wortleitungen, d. h. in der Darstellung horizontal, verlaufen die Leseleitungen 70. So ist beispielsweise die obere Horizontalreihe von Magnetschichtspeicherzellen 112 a bis 115 a auf der Platte 10 von der Leseleitung 70 a überdeckt, die zweite Reihe von der Leseleitung 70 b usw. Zur Erläuterung der Funktion der Leseleitungen sei angenommen, daß die Magnetschichtspeicherzellen der Spalte 113 auf der Platte 10 eine Information enthalten, wie dies durch die in der leichten Richtung liegend eingezeichneten Magnetisierungsvektoren veranschaulicht ist. Es kann hierbei angenommen werden, daß beispielsweise die Information »1« einem nach oben und die Information »0« einem nach unten gerichteten Magnetisierungsvektor entsprechen. Die in der erwähnten Spalte gespeicherte Information entspricht somit bei den ersten vier Zellen der Information »1«, »1«, »0«, »1«. Wenn nun zum Abfragen dieser Information der Impulsgenerator 17 zur Abgabe eines Impulses angeregt wird und gleichzeitig der Schalter 61 α geschlossen ist, werden alle Zellen dieses Wortes in die harte Richtung ummagnetisiert, wobei die Magnetisierungsvektoren der Zellen 113 α, 113 & und 113 a" eine Drehung im Uhrzeigersinn und derjenige der Zelle 113 c eine Drehung im Gegenuhrzeigersinn ausführen. . ■ .;■'.■

Hierdurch wird in den Leseleitungen 70 a, 70 b und 7Od beispielsweise ein positiver Impuls gemäß der Information »1« hervorgerufen, während in der Leseleitung 70 c ein negativer Impuls entsprechend der Information »0« erscheint. Die gespeicherten Informationen sind somit durch die Leseleitungen 70 abgegeben worden. Das Einschreiben von Information in den Speicher erfolgt in der für das sogenannte perpendikuläre Arbeitsverfahren der Magnetschichtspeicher charakteristischen Weise: parallel zu und über den Leseleitungen 70 sind Schreibleitungen angeordnet, die in F i g. 1 der Übersichtlichkeit halber

ίο nicht dargestellt sind. Durch diese Schreibleitungen kann nun beim Schreiben ein Strom gesandt werden, dessen Richtung der einzuschreibenden Information entspricht. Zum Einschreiben für ein bestimmtes Wort wird der betreffende der Schalter 60α bis 63a geschlossen, und der zugeordnete Impulserzeuger (17, 27, 37, 47) wird während des Vorhandenseins dieses Schreibstromes erregt. Der Schreibstrom wird so lange aufrechterhalten, bis der Wortimpuls praktisch abgeklungen ist, so daß die Drehrichtung des Magnetisierungsvektors bei seinem Zurückschalten in die stabile leichte Richtung durch den Schreibstrom in der Schreibleitung gesteuert wird.

Gemäß der Erfindung wird nun der an dem der Impulsquelle abgewandten Ende reflektierte Treibimpuls auf der Wortleitung dazu benutzt, für den anschließenden Regenerationszyklus die Magnetisierung der Speicherzellen in die harte Richtung zu schalten. Hierbei ist es wesentlich, daß der Treibimpuls möglichst vollständig reflektiert wird. Dies wird durch eine starke Unteranpassung des Leitungs-. abschlusses erreicht, die eine Spannungsreflexion mit entgegengesetzten Vorzeichen der Polarität zur Folge hat. Ideale Verhältnisse ergeben sich in dieser Beziehung, wenn die Leitung durch Kurzschluß abgeschlossen wird. Des weiteren muß dafür Sorge getragen werden, daß nach dem Durchlaufen der Speicheranordnung der reflektierte Impuls absorbiert oder zumindest genügend gedämpft wird, damit erneute Reflexionen die gespeicherte Information nicht mehr beeinträchtigen können. In dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 leistet dies bereits die Schaltung an sich. Der z. B auf der Wortleitung 14 zurückkehrende Impuls bringt wegen der Polaritätsumkehr bei der Reflexion die Diode 14 α in den leitenden Zustand und wird — im Idealfall — in der Diodenimpedanz absorbiert. In der Praxis wird nur ein Teil absorbiert und ein Resisignalin die Verteilerleitung 16 übertragen. Die erzielte Dämpfung ist jedoch ausreichend. Zum Abschätzen der praktisch auftretenden Verhältnisse kann angenommen werden, daß die durch die Serienschaltung der Wortleitungsimpedanz W und der wirksamen Diodenimpedanz D dem reflektierten Impuls dargebotene Impedanz etwa gleich der Impedanz Z der Verteilerleitung ist. Man kann zeigen, daß für den Impuls Anpassung an der Diode herrscht, wenn das Impedanzverhältnis WID = 3 beträgt. Der auf etwa die Hälfte reduzierte Teilstrom kann in den anschließenden Schaltungsteilen gut absorbiert werden. Variiert das Impedanzverhältnis von WID = 00, d. h. bei unendlich gut leitender Diode bis zu WID = 2, dann ändert sich der Reflektionsfaktor von — ¹Ii bis zu + ¹Iz. Die praktischen Verhältnisse sind demnach bei dem ersten Ausführungsbeispiel immer so, daß keine nennenswerten störenden Mehrfachreflexionen mehr auftreten.

Voraussetzung für eine gute Wirksamkeit des doppelt ausgenutzten Treibimpulses ist eine möglichst

vollständige Reflexion an dem der Impulsquelle abgewandten Ende der Wortleitungen. Dies wird am besten durch einen satten Kurzschluß als Abschluß der Leitung bewerkstelligt. Die Schaltung nach dem ersten Ausführungsbeispiel (F i g. 1) zeigt am Abschluß der Wortleitungen ein weitgehend kurzschlußähnliches Verhalten, da ein Wortimpuls, der einer Sammelleitung zuläuft, an der Anschlußstelle seiner Wortleitung nicht nur die Impedanz der Sammelleitung vorfindet, sondern parallel dazu die Impedanzen sämtlicher übrigen an diese Sammelleitung angeschlossenen Wortleitungen. Die dadurch sich ergebende sehr niedrige Abschlußimpedanz der Wortieitung führt zu einer nahezu vollständigen Reflexion des Wortimpulses an dieser Anschlußstelle, was zu einer Stromstufe im wirksamen Wortimpuls von fast 100 ⁰Zo des ursprünglichen Worttreibstromes führt. Im zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 2) sind die Wortleitungen des Magnetschichtspeichers mit einem Kurzschluß abgeschlossen. Diese Ausbildung der Schaltung bedingt ein anderes Ansteuerverfähren mit pyramidenförmig angeordneten Verzweigungen der Schaltmittel für die einzelnen Wortleitungen.

In F i g. 3 ist eine Schaltungsanordnung mit einer Speicherebene 50 dargestellt, bei der die beispielsweise vier über die' Magnetschichtspeicherzellen in der leichten Richtung ε hinwegführenden Wortleitungen 11, 21, 31, 41 an der der Impulsquelle 57 zugewandten Seite mit Transistoren 51 bis 56 versehen sind. Diese Schalter sind in zwei Niveaus pyramidenförmig in der Weise angeordnet, daß von der Impulsquelle 57 aus die 2² — 4 Wortleitungen einzeln ansteuerbar sind. Die Adressierung der Wortleitungen geschieht durch eine entsprechende Steuereinrichtung 58:, die durch die Steuerleitungen 64 bis 67 mit den Steuerelektroden der Transistoren 51 bis 5.6 verbunden ist. Die Magnetschichtspeicherzellen sind lediglich andeutungsweise dargestellt. Es handelt sich bei dieser Speicheranordnung praktisch um die gleiche wie sie in F i g. 1 zur besseren Übersicht schematisch dargestellt ist. Das der Impulsquelle 57 abgewandte Ende der Wortleitungen 11, 21, 3:1, 41 ist kurzgeschlossen oder zumindest mit einem Widerstand gegen Masse abgeschlossen, der wesentlich geringer ist als der Wellenwiderstand der Leitungen. Zwischen dem Abschluß und jeder Wortleitung ist ein die reflektierten Impulse verzögerndes Element 86 angeordnet, das beispielsweise aus einem verlängerten Leitungsstück bestehen kann. Das zu den Schaltmitteln 51 bis 56 und der Impulsquelle 57 hinführende Ende jeder Wortleitung 11, 21, 31, 41 ist zur Absorbierung der reflektierten Impulse mit je einer Diode 84 und einem Widerstand 85 im Nebenschluß versehen.

In der allein dargestellten Speicherebene 50 sind der Übersichtlichkeit halber von den in vier Worten zu acht Bits angeordneten 32 Speicherelementen nur einige eingezeichnet. Die mit ε bezeichnete Richtung leichter Magnetisierbarkeit verläuft in diesem zweiten Ausführungsbeispiel horizontal; der resultierende Magnetisierungsvektor jedes Schichtelementes· kann eine der beiden energetisch gleichwertigen Lagen in der leichten Richtung einnehmen, denen man die binären Informationswerte »0« bzw. »1« zuordnet. Orthogonal zu den'Wortleitungen, mit denen die einzelnen Worte angesteuert werden können, verlaufen für jede Binärstelle die parallel geführten Leseleitungen 71 bis 78: und die Schreibleitungen 91 bis 98, die den Zugriff zu den Bits des aufgerufenen Wortes erlauben. Die Schreibleitungen werden in einem wortorganisierten Magnetspeieher deshalb auch Bitleitungen genannt. Jede Leseleitung 71 bis 78 einer Binärstelle ist an einen Leseverstärker 79 angeschlossen, der imstande ist, die relativ schwachen Spannungssignale, die in die Leseleitung beim Umschalten der Magnetisierung der Speicherzellen des aufgerufenen Wortes aus einer der beiden Ruhelagen der leichten

ίο Richtung in die harte Richtung induziert werden, ausreichend zu verstärken und eindeutige, den vorher gespeicherten Binärwerten entsprechende Ausgangssignale zu liefern. Die auf den Spannungspegel der Signale der Rechenanlage verstärkten Lesesignäle werden über die Ausgangsklemmen jedes Leseverstärkers 79 an die Reehenanlage weitergegeben, z. B. Informationen aus der Leseleitung 78 über die Klemme 78.cz. Weiter ist jede Schreibleitung 91 bis 98 mit einem Schreibverstärker 99 ausgerüstet, der von der Reehenanlage über seine Eingangsklemme, z. B-. 98a, die zu speichernden Binärwerte, erhält und: imstande ist, für den Einschreibevorgang entsprechend polarisierte Bitimpulse in die zugehörige Schreibleitung, z. B. 98, zu liefern. Darüber hinaus ist jedes Paar Bit- und Leseleitungen mit einer Einrichtung 90 versehen, die eine, mit einer Verzögerungseinrichtung kombinierte logische Schaltung für das Regenerieren des Magnetschichtspeichers enthält. Da durch den Lesevorgang die gespeicherte Information zerstört wird, muß, um den Speicherinhalt zu erhalten (falls nicht neue Information eingeschrieben wird), die gerade ausgelesene Information nach entsprechender zeitlicher Verzögerung dem Schreibverstärker 99 zum Wiedereinschreiben zugeführt werden. Dieses leistet die genannte Einrichtung 90. Der Übersichtlichkeit halber ist in der F i g. 3 die Anordnung von Leseverstärker 79, Schreibverstärker 99 und Einrichtung 90 nur einmal dargestellt.

Im folgenden wird auf die Funktionsweise des Magnetschichtspeichers eingegangen. Von der Impulsquelle 57 gelangt der Wortimpuls, der den Lesevorgang einleitet, über eine Leitungsverzweigung auf die beiden Transistoren 55 und 56 des. ersten Niveaus der Schalterpyramide. Welcher von diesen beiden Transistoren durchgesehaltet ist, entscheidet die Steuereinrichtung 58, die mit den Steuerleitungen 64 und 65 das erste Niveau der Sehalterpyramide, steuert. Beim Anlegen eines entsprechenden Potentials an seine Steuerelektrode über die Steuerleitung 64. wird der obere Transistor 55. des ersten· Niveaus durchgesehaltet. In diesem Beispiel sei angenommen, daß durch die Steuereinrichtung 58" für die Transistoren 51 bis 54 des. zweiten Niveaus ein entsprechendes Durchschaltepotential über die Steuerleitung 66 angelegt wird. Der von der Impulsquelle 57 abgegebene Wortimpuls gelangt deshalb über den oberen Transistor 55 im ersten Niveau von den beiden im zweiten Niveau angesteuerten Transistoren 52 und 54 nur zu dem Transistor 52, dem zweiten von oben in der Zeichnung. Auf der so ausgewählten Wortleitung 21 ist unten der Impuls, dargestellt, der nach rechts auf das kurzgeschlossene Ende der Leitung zuläuft. Hierbei werden die Magnetisierungsvektoren der unter dieser Wortleitung 21 angeordneten Magnetschicht-Speicherzellen in die harte Richtung geschaltet. Dieses Umschalten der Magnetisierung induziert auf den den einzelnen Binärstellen zugeordneten, Leseleitengen 7.1 bis. 78; parallel· auszulesende Leseimpulse

entsprechend den eingespeicherten binären Informationen.

Bei den vorbekannten Magnetschichtspeichern ist es nachteilig, daß der Lesevorgang mit einer Zerstörung der in der Magnetschichtspeicherzelle gespeicherten Information verbunden ist. Zum Wiedereinschreiben der Information in einem darauffolgenden Schreibzyklus bzw. Regenerationszyklus benötigt man deshalb einen weiteren Wortimpuls. Die Erzeugung dieses zweiten Impulses durch die Impulsquelle 57 kann gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch eingespart werden, indem der über ein verzögerndes Element wie das Leitungsstück 86 laufende Impuls durch den Kurzschluß reflektiert und mit umgekehrter Polarität in die gleiche Wortleitung, z. B. 21, mit einer geeigneten Verzögerung zurückläuft und dabei die Magnetisierungsvektoren der Magnetschichtspeicherzellen wieder in die harte Richtung dreht. So kann der zur Regeneration nötige Einschreibevorgang vorgenommen werden, ohne daß die Impulsquelle 57 einen zweiten Impuls abzugeben hätte. Dieser Vorgang ist schematisch in der F i g. 3 als oben auf der Wortleitung 21 zurücklaufender Impuls dargestellt. Zum parallelen Einschreiben neuer Information in die Magnetschichtspeicherzellen der Binärstellen des aufgerufenen Wortes werden von der Rechenanlage diese Informationen zur gleichen Zeit an die jeweiligen Eingangsklemmen 91a bis 98 a der Schreibvrestärker 99 geliefert. Im Fall der Regeneration der gerade ausgelesenen Information gehen entsprechende Signale aus den Leseverstärkern 79 mit geeigneter Verzögerung über die Einrichtungen 90 zu den Schreibverstärkern 99. Eine einfache logische Schaltung in der Regenerationsschleife steuert jeweils den Eingang des entsprechenden Schreibverstärkers.

Nach der Regeneration bzw. dem Einschreiben muß der rücklaufende Impuls im allgemeinen gedämpft werden, und zwar, hat dies vorzugsweise so zu geschehen, daß dadurch der hinlaufende Wortimpuls nicht gedämpft wird. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist in F i g. 3 als solche asymmetrische Dämpfungsanordnung auf jeder Wortleitung 11, 21, 31, 41 ein Nebenschlußglied, bestehend aus je einer Diode 84 und einem Widerstand 85, angedeutet. Oft kann die Funktion des Dämpfungsgliedes jedoch durch die zur Wortleitungsauswahl ohnehin benötigten Schaltmittel übernommen werden, z. B. in dem ersten Ausführungsbeispiel durch die Dioden 12 a bis 45 a in Verbindung mit den Verteilerleitungen 16 bis 46.

Obgleich die grundsätzlichen und neuen Merkmale der gegenständlichen Erfindung in Anwendung auf zwei bevorzugte Ausführungsformen eines Magnetspeichers dargestellt und beschrieben wurden, können von Fachleuten mannigfaltige Änderungen in der Form und in Einzelheiten der dargestellten Magnetspeicher und auch deren Wirkungsweise vorgenommen werden, ohne dadurch den nachstehend beanspruchten Geltungsbereich der Erfindung zu verlassen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Magnetschichtspeicher mit räumlich angeordneten Speicherzellen, die eine magnetische Anisotropie aufweisen und mit Impulsquellen und damit verbundenen, für die Ummagnetisierung der Speicherzellen vorgesehenen Treibleitungen, die an ihren, den Impulsquellen abgewandten Enden mit Verzögerungsgliedern ausgerüstet sind, welche die Übertragung von Treibimpulsreflexionen verzögern, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionen von ein Auslesen gespeicherter Informationen bewirkenden Abfrageimpulsen an Stelle von zusätzlichen Treibimpulsen zur Vorbereitung der ausgelesenen Speicherzellen für ein Wiedereinschreiben der entnommenen Information dienen, und daß an den Impulsquellen zugewandten Enden der Treibleitungen asymmetrische Dämpfungsglieder vorgesehen sind, die auf die Abfrageimpulse keinen störenden Einfluß ausüben, jedoch die reflektierten Impulse stark dämpfen oder völlig absorbieren.

2. Magnetschichtspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem wortorganisierten Magnetspeicher die Wortleitungen an ihrem von den Impulsquellen abgewandten Ende mit einem Abschlußwiderstand kleiner als ihr Wellenwiderstand versehen sind.

3. Magnetschichtspeicher nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem nach dem orthogonalen Ansteuerungsverfahren arbeitenden Magnetschichtspeicher der hinlaufende Wortimpuls für den Lesezyklus die Magnetisierung der Scheicherzellen des aufgerufenen Wortes in die harte Richtung schaltet, und daß der verzögerte und in seiner Polarität umgekehrte reflektierte Wortimpuls für den Einschreibe- bzw. Regenerationszyklus die Magnetisierung der Speicherzellen des aufgerufenen Wortes in die harte Richtung schaltet.·

4. Magnetschichtspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Paar Lese- und Schreibleitungen eine Einrichtung vorgesehen ist, welche eine mit einer Verzögerungseinrichtung kombinierte logische Schaltung enthält, die für das Regenerieren des Speicherinhaltes die gerade ausgelesene Information vom Leseverstärker her in den Eingang des Schreibverstärkers einzukoppeln imstande ist.

5. Magnetschichtspeicher nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den der Impulsquelle zugewandten Enden der Wortleitungen im Nebenschluß asymmetrische Dämpfungsmittel, bestehend aus der Reihenschaltung einer Diode und eines Widerstandes, eingeschaltet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1068 920.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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