DE2236694B2 - CORE STORAGE MATRIX WITH HIGH STORAGE DENSITY - Google Patents

CORE STORAGE MATRIX WITH HIGH STORAGE DENSITY

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DE2236694B2 DE19722236694 DE2236694A DE2236694B2 DE 2236694 B2 DE2236694 B2 DE 2236694B2 DE 19722236694 DE19722236694 DE 19722236694 DE 2236694 A DE2236694 A DE 2236694A DE 2236694 B2 DE2236694 B2 DE 2236694B2
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  • Mram Or Spin Memory Techniques (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

WD 1 W2 D2 WD 1 W 2 D 2

~ 'W±v W ~ Ί)2 + ~ 'W ± v W ~ Ί) 2 +

a = arcsin '■ —y-1 '- a = arcsin '■ —y- 1 ' -

-ΐ?τ + 1 -ΐ? τ + 1

gegeben ist, worin D1 der Innendurchmesser der Speicherkerne, W die Hohe der Speicherkerne und D die Innenöffnungsweite der Speicherkerne in Spaltenrichtung bei der Neigung um den Winkel « gegen die Zeilenrichtung bedeutet.is given, where D 1 is the inner diameter of the memory cores, W the height of the memory cores and D the inner opening width of the memory cores in the column direction with the inclination by the angle against the row direction.

3. Kernspeichermatrix nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkerne (14) unter einem Winkel (α) von 50° gegen die Zeilenrichtung geneigt sind und einen Außendurchmesser (D0) von 0,45 mm besitzen.3. core memory matrix according to claim 1 and 2, characterized in that the memory cores (14) are inclined at an angle (α) of 50 ° against the row direction and have an outer diameter (D 0 ) of 0.45 mm.

4. Kernspeichermatrix nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkerne (14) alternierend in einem Paar benachbarter Zeilen in gleicher Richtung unter dem spitzen Winkel (α) gegen die Zeilenrichtung und im jeweils folgenden Paar "benachbarter Zeilen in entgegengesetzter Richtung unter dem spitzen Winkel («) gegen die Zeilenrichtung geneigt sind.4. core memory matrix according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Memory cores (14) alternately in a pair of adjacent rows in the same direction below the acute angle (α) against the line direction and in the following pair of "adjacent lines" are inclined in the opposite direction at the acute angle («) against the direction of the line.

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Die Erfindung betrifft eine Kernspeichermatrix mit in Zeilen und Spalten unter einem Winkel gegen die Zeilenrichtung auf einem Substrat angeordneten Speicherkernen mit Zeilen-Ansteuerleitungen, welche jeweils mit den Speicherkernen einer Zeile induktiv gekoppelt sind, mit Spalten-Ansteuerleitungen, welche jeweils mit den Speicherkernen einer Spalte induktiv gekoppelt sind, und mit wenigstens einer Lese-Inhibitleitung, welche parallel zu den Zeilen-Ansteuerleitungen verläuft und mit wenigstens einem Teil der Speicherkerne in wenigstens einer Zeile induktiv gekoppelt ist.The invention relates to a core memory matrix with rows and columns at an angle to each other the row direction on a substrate arranged memory cores with row drive lines, which are each inductively coupled to the memory cores of a row, with column control lines, which are each inductively coupled to the memory cores of a column, and to at least one read inhibit line, which runs parallel to the row control lines and with at least part of the Storage cores is inductively coupled in at least one row.

Für die Fertigung von Kernspeichern sind bereits mannigfache Kernanordnungen und Verdrahtungen bekannt (US-PS 33 60 786; IBM, Technical Disclosure Bulletin, Vol. 3, Nr. I, I960, S.45; Elektronik, 1961, Nr. 11, S. 325 bis 328). Hierzu gehören 3- oder Mehrdrahtanordnungen in doppeltgrätenartiger, schachbrettartiger und doppeltschachbrettartiger Kernorientierung und 2-Draht-272-D-Anordnungen. In 3-Drahtsystemen wird ein Draht für die Zeilen-Halbströme, ein Draht für die Spalten-Halbströme und ein Draht Tür den Lese-Inhibit-Vorgang benutzt. Bei Verwendung gesonderter Drähte zum Auslesen und Sperren oder" gesonderter Drähte für die Lese-Halbströme und Schreib-Halbströme auf einer oder beiden Achsen sind manchmal zusätzliche Drähte vorgesehen. In 2-Draht-272-D-Anordnungen wird eine der Halbstromleitungen gleichzeitig zum Auslesen benutzt und keine Inhibit-Leitung verwendet. Schließlich ist es auch bekannt, den Lesedraht zeilenparallel zu fädeln.Various core arrangements and wirings are already known for the production of core memories (US-PS 33 60 786; IBM, Technical Disclosure Bulletin, Vol. 3, No. I, 1960, p. 45; Electronics, 1961, No. 11, p. 325 to 328). These include 3 or more wire arrangements in double bone, checkerboard and double checkerboard core orientation and 2-wire 27 2 -D arrangements. In 3-wire systems, one wire is used for the row half-currents, one wire for the column half-currents and a wire for the door for the read inhibit process. If separate wires are used for readout and blocking or "separate wires for the read half-currents and write half-currents on one or both axes, additional wires are sometimes provided. In 2-wire 27 2 -D arrangements, one of the half-current lines is used simultaneously for readout and no inhibit line is used Finally, it is also known to thread the reading wire parallel to the lines.

Gleichgültig, welche Kernanordnung oder Verdrahtung benutzt wird, sind die Kernmittelpunkte benachbarter Kerne in Zeilen- und Spalten-Richtung mindestens im Abstand eines Durchmessers voneinander entlernt. Die Kerne sind in einem Winkel von 45 geneigt und halbieren den Winkel zwischen der Zeilen- und Spalten-Achse. Die Lese-Leitungen sind folglich diagonal flechtbar, wodurch die teilweise vorhandenen Rauschsignale ausgeglichen werden, da eine gegenseitige Löschung stattfindet.No matter what core assembly or wiring is used, the core centers are more adjacent Cores in row and column directions at least one diameter apart unlearned. The cores are inclined at an angle of 45, bisecting the angle between the Row and column axis. The read lines can consequently be braided diagonally, whereby the partial existing noise signals are compensated, since a mutual cancellation takes place.

Eine Kernspeichermatrix der eingangs näher erläuterten Art ist aus »IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 5, Nr. 10, 1963, S. 91« bekannt. Die Figur dieser Literaturstelle zeigt zwar eine von 45° abweichende Kernlage, doch handelt es sich hierbei um eine zeichnerische Zufälligkeit. Die Ausführungen zu dieser Figur beziehen sich nicht auf die geometrische Kernlage, sondern auf bestimmte Probleme der äußeren Beschallung, d. h. der in dieser Figur dargestellten Widerstände sowie eines Differenzverstärkers, eines Generators und eines Gatters. Daß es sich lediglich um eine zeichnerische Zufälligkeit handelt, ist auch bereits daran zu erkennen, daß die Zeilen-Ansteuerleitungen und die Lese-Leitungen in einem gewissen Abstand gezeichnet sind, so daß die Speicherkerne bei dieser zeichnerischen Darstellung zur Erfassung des Kreuzungspunktes von Zeilen-Ansteuerleitungen, Spalten-Ansteuerleitungen und Lese-Leitungen eine von 45° abweichende Lage einnehmen, die technischsachlich gar nicht gewollt war. Dieser Literaturstelle kann somit weder entnommen werden, daß sich durch eine von 45° abweichende Lage der Speicherkerne die Packungsdichte erhöhen läßt, noch wird in dieser Literaturstelle auf die bei Erhöhung der Packungsdichte sich ergebenden Probleme eingegangen.A core memory matrix of the type explained in more detail at the beginning is from »IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 5, No. 10, 1963, p. 91 "known. The figure of this reference shows one that deviates from 45 ° Core situation, but this is a graphic randomness. The remarks on this Figure do not relate to the geometrical core position, but to certain problems of the external one Sound reinforcement, d. H. of the resistors shown in this figure and a differential amplifier, one Generator and a gate. It is also true that it is merely a matter of graphical coincidence can already be recognized by the fact that the row control lines and the read lines are to a certain extent Distance are drawn so that the memory cores in this graphic representation for detection of the crossing point of row control lines, column control lines and read lines assume a position deviating from 45 °, which was technically not wanted at all. This reference it can therefore neither be inferred that the storage cores are in a position deviating from 45 ° the packing density can be increased, nor is this reference made in this reference when the packing density is increased received problems arising.

Die Packungsdichte bekannter Matrizen ist durch die Tatsache begrenzt, daß die Speicherkerne mindestens um ihren Durchmesser voneinander beabstandet sind. Diese Maßnahme ergab sich unter anderem daraus, daß bei Kernspeichern die Temperaturgleichförmigkeit als kritisches Problem betrachtet wurde. Die Speicherkerne wurden deshalb in offenen Ebenen angeordnet, wobei Luft senkrecht zu diesen Ebenen über die Kerne geleitet wurde. Der weite Kernabstand sollte zur Temperaturstabilisierung einen wirksamen Luftstrom garantieren.The packing density of known matrices is limited by the fact that the memory cores at least are spaced from one another by their diameter. This measure resulted from Among other things, from the fact that in core memories temperature uniformity is viewed as a critical problem became. The storage cores were therefore arranged in open planes, with air perpendicular to it these levels was passed through the cores. The wide core distance should be used for temperature stabilization guarantee an effective air flow.

Auf Grund von Magnetostriktionserscheinungen, d. h. der Änderung der geometrischen Kernabmessun-Due to magnetostriction phenomena, i. H. the change in the geometric core dimensions

-■en beim Umschalten von einem stabilen MagnetisieruBgszustand in den anderen, wurde es weiterhin fdr erforderlich gehalten, zur Vermeidung von Vibrationskontakten, die die Kerne möglicherweise zerstört hätten, eine lose und weite Anordnung der Kerne zu wählen.- ■ en when switching from a stable magnetization state in the others, it was still considered necessary to avoid vibrating contacts, which might have destroyed the cores, to choose a loose and wide arrangement of the cores.

So sind beispielsweise in der Zeitschrift »'BM Journal, März 1967, S. 153 bis 161« Untersuchungen an Kernspeichern veröffentlicht, die Speicherkerne mit einem Außendurchmesser von 12,3 Mils mit '° einem Mittelpunktabstand von 7,5 Mils auf einer Bit-Leitung und einem Mittelpunktabstand von 15 Mils auf einer Wortleitung aufweisen. Dabei werden Extrem-Maße angegeben, um Probleme bei derartigen Speichern beherrschen zu können. Beispielsweise '5 sind zwei Kerne pro Bit zur Erzielung eines vernünftigen Signal-Rauschverhältnisses erforderlich, die Kerne sind nahe an einer leitenden Grundplatte montiert, wobei insgesamt eine komplizierte, durch ein Strömungsmedium gekühlte Anordnung zustande kommt. *o Weiterhin werden in diesem Speicher zwei statt drei Leitungen verwendet. An Stelle einer dreidimensionalen Dekodierung kommt eine zweidimensionale Dekodierung zur Anwendung. Aus diesen Gründen hat ein solcher Kernspeicher nie praktische Bedeutung erlangt. Insbesondere die in dieser Literaturstelle diskutierten, bei der Kopplung von Zeile zu Zeile auftretenden Probleme ließen einen größeren Kcrnabstand erforderlich erscheinen.For example, there are studies in the journal "BM Journal, March 1967, pp. 153 to 161" of core memories, the memory cores with an outer diameter of 12.3 mils with '° a center-to-center spacing of 7.5 mils on a bit line and a center-to-center spacing of 15 mils on a word line. Be there Extreme dimensions specified in order to be able to cope with problems with such memories. For example '5 two cores per bit are required to achieve a reasonable signal-to-noise ratio, the cores are mounted close to a conductive base plate, an overall complicated one, through a flow medium cooled arrangement comes about. * o Furthermore, there are two instead of three in this memory Lines used. Instead of a three-dimensional decoding, there is a two-dimensional decoding to use. For these reasons, such a core memory is never of practical importance attained. In particular those discussed in this reference, when coupling from line to line Problems that arose made a larger center distance appear necessary.

Rauschprobleme werden auch in »IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 3, 1961, Nr. 10, S. 105 bis 106« sowie »IEEE Transactions on Magnetics, September 1970, S. 691« diskutiert.Noise problems are also discussed in "IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 3, 1961, No. 10, pp. 105 bis 106 "and" IEEE Transactions on Magnetics, September 1970, p. 691 ".

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kernspeichermatrix mit hoher Speicherdichte zu schaffen.The object of the present invention is to provide a core memory matrix with a high storage density to accomplish.

Ausgehend von der eingangs nähci erläuterten Kernspeichermatrix wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Speicherkerne gegen die Zeilenrichtung unter einem spitzen Winkel größer als 45° geneigt sind und daß der Abstand der Mittelpunkte benachbarter Speicherkerne in den Zeilen kleiner als deren Außendurchmesser ist.Starting from the core memory matrix explained in the introduction, this task is carried out in accordance with Invention achieved in that the memory cores counter to the row direction at an acute angle are inclined greater than 45 ° and that the distance between the centers of adjacent memory cores in the rows is smaller than their outer diameter.

Die Kernabstände, d. h. die Abstände zwischen den Kernmiltelpunkten benachbarter Kerne können in longitudinal Richtung etwa einen halben Kerndurchmesser und in transversaler Richtung etwa einen Kerndurchmesser betragen. Die Kerne sind hierbei unter einem Winkel von 50° zur longitudinalen Achse geneigt.The core distances, i.e. H. the distances between the nuclear centers of neighboring nuclei can be in longitudinally about half a core diameter and in the transverse direction about one Core diameter. The cores are at an angle of 50 ° to the longitudinal axis inclined.

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Teil einer Kernspeichermatrix nach der Erfindung,F i g. 1 is a plan view of part of a core memory array according to the invention,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch einen Teil der Kernspeichermatrb: nach Fig. 1, aus dem der bevorzugte Orientierungswinkel mit Abstand der Kerne ersichtlich ist.FIG. 2 shows, in an enlarged representation, a section through part of the core storage mat: according to FIG. 1, from which the preferred orientation angle with the distance between the cores can be seen.

Die Kerne der Kernspeichermatrix sind in einem doppelten Grätenmuster angeordnet, und zwar unter einem spitzen Winkel, der erfindungsgemäß größer als 45° ist, zur Zeilen-Achse ausgerichtet und ihr Abstand voneinander, d. h. der Abstand zwischen benachbarten Kernmittelpunkten kleiner als ihr Kerndurchmesser gewählt. Der Kernabstand ist insbesondere in Zeilen-Richtung sehr gering. Die Lese-Leitung ist parallel zur Zeilen-Achse geführt und dadurch ihre Länge auf ein Minimum herabgesetzt. Diese Anordnung besitzt wesentliche Fertigungs- und betriebstechnische Vorteile.The cores of the core memory array are arranged in a double herringbone pattern, namely below an acute angle, which according to the invention is greater than 45 °, aligned to the line axis and you Distance from each other, d. H. the distance between adjacent core centers is smaller than their core diameter chosen. The core spacing is very small, especially in the line direction. The reading line is guided parallel to the line axis and thus reduced its length to a minimum. This arrangement possesses essential manufacturing and operational engineering Advantages.

Die in Fig. 1 dargestellte Kernspeichermatrix hoher Speicherdichte besitzt ein Substrat 12 und matrixartig auf diesem befestigte magnetische Kerne 14. Die Matrix gemäß diesem Ausführungsbeispiel bildet eine Speicherebene mit 16 384 Kernen, wobei jeweils 128 Kerne in jeder Zeile und Spalte sind. Die Kernspeichermatrix nach F i g. 1 weist eine 3-Draht-Anordnung auf mit einer X-Ansteuerlehung 16, einer Y-Ansteuerleitung 18 und einer Lese-lnhibit-Leitung 20, die jeden Kern induktiv koppelt. Diese durch ihre hohe Speicherdichte ausgezeichnete Technik ist in gleicher Weise auf Verdrahtungen mit z. B. 2 oder 4 jeweils mit jedem Draht gekoppelten Drähten übertragbar. The core memory matrix shown in FIG A high storage density has a substrate 12 and magnetic cores attached to it in a matrix-like manner 14. The matrix according to this exemplary embodiment forms a memory level with 16 384 cores, where there are 128 cores in each row and column. the Core memory matrix according to FIG. 1 has a 3-wire arrangement with an X-Ansteuerlehung 16, a Y drive line 18 and a read inhibit line 20 which inductively couples each core. This through Their high storage density is excellent technology in the same way on wiring with z. B. 2 or 4 Each of the wires coupled with each wire can be transmitted.

Es sind Kerne beliebiger Größe geeignet. In vorliegendem Ausfuhrungsbeispiel wurden standardisierte 0,45-mm-Ringkerne mit einem Außendurchmesser von 0,45 mm, einem Innendurchmesser von 0,3 mm und einer Höhe von etwa 0,1 mm benutzt. Die Kerne 14 sind nach Art eines doppelten Grätenmusters angeordnet, wobei zwei benachbarte Zeilen von Kernen die gleiche Orientierung haben und ein sogenanntes Zeilenpaar bilden, während die Kerne benachbarter Zeilenpaare entgegengesetzt orientierfsind. Der minimale Abstand in .Y-Achsrichtung wird erhalten, wenn die Kerne in dem mit der Verdrahtung der Y-Ansteuer-Leitung zu vereinbarenden maximalen Winkel, der in diesem Ausführungsbeispiel 58° beträgt, orientiert sind. Zur Rauschunterdrückung können die Kernorientierungen jedes Zeilenpaares jeweils in bestimmten Intervallen umgekehrt und die längs der Zeilen verlaufenden Lese-Inhibit-Leitungen von einer Zeile des Zeilenpaares zur anderen Zeile dieses Paares gekreuzt sein. Die Kerne auf der linken Seite des Zeilenpaares X0, X1, in dem dieses die Spilienleitungen V0 bis Y63 kreuzt, haben folglich die entgegengesetzte Orientierung im Vergleich zu den Kernen, die im rechtsseitigen Teil angeordnet sind, d. h. in dem Teil, in dem das Zeilenpaar X0, X1 die Spaltenleitungen V64 bis Y127 kreuzt. Die Zahl der Umkehrungen der Kernorientierungen oder Lesc-Inhibit-Uberkreuzungen kann, falls es erwünscht ist, erhöht werden.Cores of any size are suitable. In the present exemplary embodiment, standardized 0.45 mm toroidal cores with an outside diameter of 0.45 mm, an inside diameter of 0.3 mm and a height of approximately 0.1 mm were used. The cores 14 are arranged in the manner of a double herringbone pattern, with two adjacent rows of cores having the same orientation and forming a so-called row pair, while the cores of adjacent row pairs are oriented in opposite directions. The minimum spacing in the Y-axis direction is obtained when the cores are oriented at the maximum angle to be reconciled with the wiring of the Y-control line, which in this exemplary embodiment is 58 °. For noise suppression, the core orientations of each row pair can be reversed at specific intervals and the read inhibit lines running along the rows can be crossed from one row of the row pair to the other row of this pair. The cores on the left-hand side of the row pair X 0 , X 1 , in which this crosses the spool lines V 0 to Y 63 , consequently have the opposite orientation compared to the cores which are arranged in the right-hand part, ie in the part in which the row pair X 0 , X 1 crosses the column lines V 64 to Y 127 . The number of reversals of core orientations or Lesc inhibit crossings can be increased if desired.

Zusätzlich zu den X-Ansteuer-Leitungen ist parallel zu diesen eine Lese-Inhibil-Leitung 20 durch jeden Kern geführt. Diese Lese-lnhibit-Leitung besitzt zwei mit S-I a und S-I b bezeichnete symmetrische Hälften, die über eine Mittelanzapfung 22 miteinander verbunden sind. Jeder Kern jedes Zeilenpaares ist mit einer der Hälften der Lese-lnhibit-Leitung 20 gekoppelt, wobei jeweils korrespondierende Kerne jeweils mit der anderen Hälfte induktiv gekoppelt sind. Folglich ist jeder Kern der Matrix mit einer der Hälften der Lese-Leitung induktiv gekoppelt. Die symmetrische Anordnung der Lese-Inhibit-Leitungshälften führt zusammen mit der periodischen Umkehrung der Kernorientierungen und mit den Kreuzungen der Leselnhibit-Leitung zu einer Rauschunterdrückung beim Auslesen der gespeicherten Information.In addition to the X drive lines, there is a read inhibil line 20 through each in parallel with them Core led. This read inhibit line has two symmetrical halves labeled S-I a and S-I b, which are connected to one another via a central tap 22. Each core of each line pair is with coupled to one of the halves of the read inhibit line 20, with corresponding cores respectively are inductively coupled to the other half. Hence, each core of the matrix is with one of the halves inductively coupled to the read line. The symmetrical arrangement of the read inhibit line halves leads together with the periodic reversal of the core orientations and with the crossings of the Leselnhibit line to a noise suppression when reading out the stored information.

Die Mittelanzapfung 22 ist mit einer lnhibit-Leitung 24 verbunden, die wiederum über einen Schalter 26 mit einem nicht dargestellten Treiber gekoppelt ist. Beim Auslesen wirkt die Lese-lnhibit-Leitung 20 als eine symmetrische, abgeglichene Lese-Leitung mit geöffnetem Schalter 26. Beim Einschreiben wirkt die Lese-lnhibit-Leitung als zwei parallele Inhibit-Lcitungen mit geschlossenem Schalter 26.The center tap 22 is with an inhibit line 24 connected, which in turn are coupled via a switch 26 to a driver (not shown) is. When reading out, the read inhibit line 20 acts as a symmetrical, balanced read line open switch 26. During writing, the read inhibit line acts as two parallel inhibit lines with switch closed 26.

Es ist ohne weiteres erkennbar, daß auch andereIt is readily apparent that others

Verdrahtungsmuster, Abstände und gegenseitige Kern-Orientierungen verwendet werden können. Zum Beispiel können gleichorientierte Gruppen von Zeilen 4 anstatt 2 Zeilen und unterschiedliche Größen von Ansteuer- und Lese-Leitungen besitzen. Die Verwendung schwächerer y-Ansteuer-Leitungen ermöglicht einen etwas größeren Orientierungswinkel, durch den zwar der Fädelquerschnitt herabgesetzt, jedoch ein engerer Kernabstand längs der X-Achse erhalten wird.Wiring patterns, spacing, and mutual core orientations can be used. For example can have identically oriented groups of 4 rows instead of 2 rows and different sizes of Have control and read lines. The use of weaker y-control lines enables a slightly larger orientation angle, which reduces the thread cross-section, however a closer core spacing along the X-axis is obtained.

•Einige bedeutende Faktoren, welche den Abstand der Kerne beeinflussen, sind in Fig. 2 dargestellt, die mehrere Kerne 14 zeigt, die im Bereich der Überschneidung des Ansteuerleitungspaares X0, X1 mit den Y-Ansteuerleitungen Y62, Y63 und Y64 angeordnet sind. Hieraus ist ersichtlich, daß die beiden Ansteuerleitungen und die Lese-lnhibit-Leitung sich im Bereich eines Kerns 14 kreuzen und daß die Y-Ansteuerleitung zwischen der X-Ansteuerleitung und der Lese-lnhibit-Leitung geführt ist. Dies erfordert für die durch die Kerne einer Spalte geführte Y-Ansteuerleitung einen optimalen »Kernöffnungsquerschnitt«.• Some important factors that affect the distance the cores are shown in Fig. 2, the plurality of cores 14 shows that in the area of overlap of the Ansteuerleitungspaares X 0, X 1 with the Y-select lines Y 62, Y 63 and Y 64 are arranged. It can be seen from this that the two control lines and the read inhibit line cross in the area of a core 14 and that the Y control line is routed between the X control line and the read inhibit line. This requires an optimal "core opening cross-section" for the Y control line that is routed through the cores of a column.

Gemäß F i g. 1 betragen die in den Spalten gelegenen Abstände A der Kernmittelpunkte benachbarter 0,45-mm-Kerne gleicher Orientierung etwa 0,42 mm. Zwischen Kernzeilen mit entgegengesetzter Orientierung beträgt der Y-Abstand B benachbarter Kerne etwa 0,46 mm. Der X-Abstand zwischen den Kernmittelpunkten beträgt C = 0,254 mm zwischen gleichorientierten Kernen und 0,46 mm zwischen den Kernen der Ansteuerleitungen Y63 und Y64. Im Ausführungsbeispiel hat die X- und die Y-Leitung einen Durchmesser von 0,07 mm und die Lese-lnhibit-Leitung einen Durchmesser von 0,074 mm.According to FIG. 1, the distances A between the core centers of adjacent 0.45 mm cores of the same orientation, which are located in the columns, are approximately 0.42 mm. Between core rows with opposite orientation, the Y distance B between adjacent cores is approximately 0.46 mm. The X distance between the core centers is C = 0.254 mm between cores of the same orientation and 0.46 mm between the cores of the control lines Y 63 and Y 64 . In the exemplary embodiment, the X and Y lines have a diameter of 0.07 mm and the read inhibit line has a diameter of 0.074 mm.

Bei 0,45-mm-Kernen muß bei Bestimmung des Kernabstandes darauf geachtet werden, daß zwischen den Kernen und zwischen den Kernen und Drähten eine lichte Weite von etwa 0,046 mm erhalten bleibt. Ansonsten besteht die Gefahr, daß Schwingungskräfte die Kerne anschlagen oder sonstwie beschädigen. Insbesondere die Abstände 32 zwischen den Außendurchmessern benachbarter Kerne und die Abstände 34 zwischen einem Kern und einer benachbarten Y-Ansteuerleitung sind kritisch. Als Folge des engen Kernabstandes verursachen die magnetischen Kerne einen Tunnel- oder Schirmeffekt, der die magnetische Kopplung zwischen Drähten benachbarter Reihen größtenteils reduziert. Stellt man sich z. B. vertikale Pfade vor, welche die Ansteuerleitung X1 mit einem Teil der Lese-lnhibit-Leitung in der X0-ZeUe verbinden, dann umfassen diese Pfade im wesentlichen nur die »Kernöffnungsn«, durch welche die Y-Ansteuerleitungen führen. Dieser Schirm verringert die induktive Kopplung zwischen den Reihen um einen Faktor 10 oder mehr.In the case of 0.45 mm cores, when determining the core spacing, care must be taken to ensure that a clear width of about 0.046 mm is maintained between the cores and between the cores and wires. Otherwise there is a risk that vibration forces will strike the cores or otherwise damage them. In particular, the distances 32 between the outer diameters of adjacent cores and the distances 34 between a core and an adjacent Y drive line are critical. As a result of the narrow core spacing, the magnetic cores cause a tunnel or shielding effect, which largely reduces the magnetic coupling between wires in adjacent rows. If you imagine z. If, for example, vertical paths connect the control line X 1 to part of the read inhibit line in the X 0 line, then these paths essentially only include the "core openings" through which the Y control lines lead. This shield reduces the inductive coupling between the rows by a factor of 10 or more.

Die Bedingungen für die Orientierung eines Kerns sind an Hand des Kerns dargestellt, der sich in F i g. 2 im Schnittpunkt zwischen den Ansteuerleitungen X0 und Y64 befindet. Dieser Kern ist unter einem Winkel« zur X-Achse geneigt und besitzt zur Durchführung der Ansteuerleitung Y64, und zwar betrachtet in zur X-Achse vertikalen Richtung eine Kernöffnung 40 einer Weite D. Der Kern hat einen Außendurchmesser D0, einen Innendurchmesser D1 und eine Höhe W. The conditions for the orientation of a core are shown on the basis of the core, which is shown in FIG. 2 is located at the intersection between the control lines X 0 and Y 64 . This core is inclined at an angle λ to the X-axis and has a core opening 40 of a width D to lead through the control line Y 64 , namely viewed in the vertical direction to the X-axis. The core has an outer diameter D 0 , an inner diameter D 1 and a height W.

Vom Standpunkt steigender Kerndichte längs der X-Achse und abnehmender Länge der Lese-lnhibit-Leitung aus ist es erwünscht, die Kerne so weit wie möglich vertikal zu orientieren. Dies wird durch den Abstand 34 veranschaulicht, der zunimmt, wenn der Kern um den Schnittpunkt der Ansteuerleitungen X1 und Y62 im Uhrzeigersinn etwas mehr in senkrechter Richtung gedreht wird, wodurch ein geringerer Abstand möglich ist. Fertigungstechnische Überlegungen fordern jedoch, daß die Y-Ansteuerleitung und die zu ihrer Fädelung dienende Nadel ohne Biegen durch die Kernöffnungen hindurchgeführt werden können.From the standpoint of increasing core density along the X-axis and decreasing length of the read inhibit line, it is desirable to orient the cores as vertically as possible. This is illustrated by the distance 34, which increases when the core is rotated a little more in the vertical direction around the intersection of the control lines X 1 and Y 62 in a clockwise direction, as a result of which a smaller distance is possible. However, manufacturing considerations require that the Y control line and the needle used for threading it can be passed through the core openings without bending.

ίο Falls durch die Kerne einer Spalte kein geradliniger Fädelweg gegeben ist, wird die Nadel beim Auffädeln der Kerne beschädigt. Eine ausreichende lichte Weite ist gegeben, wenn die Weite D der Kernöffnung 40 etwa doppelt so groß ist wie der Durchmesser der Y-Ansteuerleitung Y64.ίο If there is no straight threading path through the cores of a column, the needle will be damaged when the cores are threaded. There is a sufficient inside width when the width D of the core opening 40 is approximately twice as large as the diameter of the Y control line Y 64 .

Wird in der Darstellung nach Fig. 2 die zum unteren Rand der Kernöffnung 40 des Kernes 14 gerichtete innere Mantellinie 42 bis zum rechtsseitigen Rand der öffnung 40 verlängert, so erhält man ein rechtwinkliges Dreieck mit den Scheitelpunkten 44, 45, 46. Der Winkel beträgt im Scheitelpunkt 45 90 \ im Scheitelpunkt 44 Θ = 90° - α und im Scheitelpunkt 46 u.
Aus den folgenden Beziehungen ergibt sich
If, in the illustration according to FIG. 2, the inner surface line 42 directed towards the lower edge of the core opening 40 of the core 14 is extended to the right-hand edge of the opening 40, a right-angled triangle with the vertices 44, 45, 46 is obtained Vertex 45 90 \ in vertex 44 Θ = 90 ° - α and in vertex 46 u.
It follows from the following relationships

COtg <i =COtg <i =

COSdCOSd

sin (isin (i

sinsin

D,D,

W sin α + D
cos u =
W sin α + D
cos u =

<ΐ = arcsin<ΐ = arcsin

W2 D2 W 2 D 2

+ 1+ 1

Setzt man in diese Formeln die für das Beispiel nach Fig. 1 gewählten Werte für W = 0,1 mm. D, = 0,29 mm und u = 50° ein, so erhält man füi D = 0,109 mm. Dieser Wert ist geringfügig kleiner als der doppelte Wert für 0,07 mm des erforderlichen Durchmessers der Ansteuerleitung Y64. Im Gegensatz hierzu führt die 45°-Kernorientierung der bekannter Anordnungen zu unnötig großen Fenstern (Kern-If the values chosen for the example according to FIG. 1 for W = 0.1 mm are used in these formulas. D, = 0.29 mm and u = 50 °, one obtains for D = 0.109 mm. This value is slightly smaller than twice the value for 0.07 mm of the required diameter of the control line Y 64 . In contrast to this, the 45 ° core orientation of the known arrangements leads to unnecessarily large windows (core

öffnung betrachtet in transversaler Richtung) unc weitaus weniger dichten Kernabständen.opening viewed in the transverse direction) and far less dense core spacing.

Zusätzlich zu den Vorteilen erhöhter Bit-DichU und verringerter Gefahr der Nadelbeschädigung biete' diese Kernspeichermatrix wesentliche elektrische Vor teile. Die kapazitive Kopplung zwischen den paralleler Lese-Inhibit- und X-Ansteuerleitungen ist durch die folgende Formel bestimmt:In addition to the advantages of increased bit density and reduced risk of needle damage, this core storage matrix has significant electrical advantages. The capacitive coupling between the parallel Read inhibit and X control lines are through the the following formula determines:

CAP =CAP =

π Elπ el

coshcosh

wobeiwhereby

CAP = Kapazität,
E = relative Dielektrizitätskonstante zwischei
CAP = capacity,
E = relative dielectric constant between

den beiden Leitungen,the two lines,

/ = Länge der parallelen Leitung, gemessen ii Meter./ = Length of the parallel line, measured ii meters.

(I = Abstand zwischen den beiden Leitungen. (I = distance between the two lines.

gemessen in Meter,
a — Durchmesser der Leitungen, gemessen in Meter.
measured in meters,
a - the diameter of the pipes, measured in meters.

Betrachtet man nun Fig. 1. so ist die Länge der Lese-Leitung angenähert durch folgende Beziehung bestimmt:Referring now to Fig. 1, the length of the read line is approximated by the following relationship certainly:

2(A2 (A

(5)(5)

wobeiwhereby

A = B =
C =
A = B =
C =

Anzahl der Kerne in einer Zeile,
Anzahl der Kerne in einer Spalte.
Abstand zwischen Kernmittelpunkten gleichorientierter Zeilen,
Number of cores in a row,
Number of cores in a column.
Distance between core centers of equally oriented lines,

Abstand zwischen Kernmittelpunkten entgegengesetzt orientierter Zeilen,
Spalten-Kernabstand (zwischen Kernmittelpunkten).
Distance between core centers of oppositely oriented lines,
Column-core distance (between core centers).

Da C(N. - 1) im allgemeinen erheblich größer als (A 4- ß) ist, überwiegt der erste Teil der Gleichung (5). Die Länge der Lese-Leitung ist folglich angenähert proportional zu C, dem Spalten-Abstand zwischen den Kernen. Aus diesem Grunde ist die Länge der Lese-Leitung im Vergleich zu Lese-Leitungen bekann-Since C (N. - 1) is generally considerably larger than (A 4- ß), the first part of equation (5) predominates. The length of the read line is therefore approximately proportional to C, the column spacing between the cores. For this reason, the length of the read line is known compared to read lines.

ter Matrizen mit doppeltem Grätenmuster nahezu um die Hälfte reduziert. Im Vergleich zu den bekannten Anordnungen mit diagonal gerichteter Lese-Leitung ist die Verkürzung der Lese-Leitungslänge noch größer. Die Lesc-Leitungslänge dieser Anordnungen ist zusätzlich um einen Faktor |/2 vergrößert, da sie diagonale anstatt benachbarte Kerne verbindet. Dies führt zu einer Verkürzung der Lese-Leitungslänge um etwa 2 I 2 im Vergleich zu diagonalen Lese-Leitungen. Es ist folglich aus Gleichung (4) ersichtlich, daß bei der Anordnung nach der Erfindung die kapazitive Kopplung im Vergleich zu bekannten Anordnungen um nahezu das 2 bis 2 I 2fache reduziert ist.ter matrices with double herringbone pattern reduced by almost half. Compared to the known Arrangements with a diagonally directed read line are still shortening the read line length greater. The Lesc line length of these arrangements is additionally increased by a factor of ½ because they connects diagonal rather than adjacent cores. This leads to a shortening of the read line length about 2 I 2 compared to diagonal read lines. It is therefore apparent from equation (4) that in the arrangement according to the invention, the capacitive Coupling is reduced by almost 2 to 2 I 2 times compared to known arrangements.

Die Signalverzögerungszeit T ist proportional zu IL(CzIP)/, wobei L die in H/m (Henry/Meter) gemessene Leitungsinduktivität ist und The signal delay time T is proportional to IL (CzIP) /, where L is the line inductance measured in H / m (Henry / Meter) and

entspricht, und « gleich der Permeabilität des dielektrischen Mediums ist. Bei einer Matrix nach F i g. 1 kann im Vergleich zu einer Matrix mit einfachem doppeltem Grätenmuster, jedoch mit Kernen, deren Kernmittelpunkte jeweils im Abstand von einem Kerndurchmesser voneinander angeordnet sind, die Kapazität um den Faktor 2,75, die Induktivität um den Faktor 1,46 und die Signalverzögerungszeit um den Faktor 2,0 herabgesetzt werden.corresponds to, and «equal to the permeability of the dielectric Medium is. In the case of a matrix according to FIG. 1 can be compared to a matrix with simple double herringbone pattern, but with cores whose core centers are each at a distance of one Core diameters are arranged from each other, the capacitance by a factor of 2.75, the inductance by can be reduced by a factor of 1.46 and the signal delay time by a factor of 2.0.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Kernspeichermatrix mit in Zeilen und Spalten unter einem Winkel gegen die Zeilenrichtung auf einem Substrat angeordneten Speicherkernen mit Zeilen-Ansteuerleitungen, welche jeweils mit den Speicherkernen einer Zeile induktiv gekoppelt sind, mit Spalten-Ansteuerleitungen, welche jeweils mit den Speicherkernen einer Spalte induktiv ι ο gekuppelt sind, und mit wenigstens einer Lese-Inhibitleitung, welche parallel zu den Zeilen-Ansteuerleitungen verläuft und mit wenigstens einem Teil der Speicherkerne in wenigstens einer Zeile induktiv gekoppelt ist, dadurch ge- is kennzeichnet, daß die Speicherkerne(14) gegen die Zeilenrichtung unter einem spitzen Winkel (α) größer als 45° geneigt sind und daß der Abstand (C) der Mittelpunkte (30) benachbarter Speicherkerne (14) in den Zeilen kleiner als deren *> Außendurchmesser (D0) ist.1. Core memory matrix with storage cores arranged in rows and columns at an angle against the row direction on a substrate with row control lines which are each inductively coupled to the memory cores of a row, with column control lines which are each inductive with the memory cores of a column ι ο are coupled, and with at least one read inhibit line, which runs parallel to the row control lines and is inductively coupled to at least some of the memory cores in at least one row, characterized in that the memory cores (14) against the row direction below are inclined at an acute angle (α) greater than 45 ° and that the distance (C) of the centers (30) of adjacent memory cores (14) in the lines is smaller than their *> outer diameter (D 0 ). 2. Kernspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (α) der Speicherkerne (14) gegen die Zeilenrichtung bei einem Durchmesser D/2 der Spalten-Ansteuerleitungen (Y0; Y1, Y2 ...) durch die Beziehung2. Core memory according to claim 1, characterized in that the angle of inclination (α) of the memory cores (14) against the row direction at a diameter D / 2 of the column drive lines (Y 0 ; Y 1 , Y 2 ... ) By the relationship
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CA931659A (en) 1973-08-07

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