DE2605208A1 - Magnetblasenspeicher - Google Patents
MagnetblasenspeicherInfo
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- Thin Magnetic Films (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Description
TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED
13500 North Central Expressway
Dallas. Texas, V.St.A.
13500 North Central Expressway
Dallas. Texas, V.St.A.
Magnetblasenspeicher
Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetblasenspeicher und insbesondere auf einen Magnetblasenspeicher in Matrixform.
Magnetblasenspeichern wird immer mehr Interesse entgegengebracht, da sie im Vergleich zu herkömmlichen Speicheranordnungen
wie Ferritkernspeicher eine erhöhte Speicherkapazität für eine gegebene Fläche aufweisen. Es sind
Magnetblasenspeicher entwickelt worden, in denen eine sehr große Anzahl von Informationsbits in kleinen Flächen
gespeichert werden können.
Ein Blockzugriffspeicher, wie er in herkömmlichen Platten
mit starrem Kopf vorhanden ist, kann unter Verwendung von Magnetblasenspeicherplättchen gebildet werden. Damit
ein solches Speicherplättchen richtig arbeitet, sind jedoch in jedem Plättchen vierTreiber- oder Steuerschaltungen
und eine Detektorschaltung notwendig. Zwei Treiberschaltungen werden für den Zugriff auf den Speicher
Schw/Ba
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zum Abspeichern und Wiedergewinnen von Information notwendig. Zwei weitere TreiberschaBungen werden zur Erzeugung von
Information zum Abspeichern im Speicherplättchen und zur Verarbeitung von Information aus dem Speicherplättchen
erforderlich. Ein Detektor stellt den Binärwert der dem Speicher entnommenen Information fest und erzeugt
eine elektronische äquivalente Größe, die von herkömmlichen Schaltungen verwendet werden kann.
Eine Schwierigkeit am Entwurf solcher Speicher besteht darin, daß die Anzahl der zugehörigen Treiber- und Steuerschaltungen
sowie der Detektorschaltungen ziemlich groß wird, wenn
mehrere Magnetblasenplättchen verwendet werden. Auf Grund der Kosten-, Energie- und Raumanforderungen, die sich bei
einer großen Anzahl dieser Schaltungen ergeben, wenn eine große Anzahl von Plättchen in einem Speicher verwendet wird,
führt dies zu Entwurfseinschränkungen bei einem Speichersystem mit Magnetblasenplättchen.
Eine Möglichkeit, die Anzahl der der Vielzahl von Plättchen in einem Speicher zugeordneten Schaltungen zu reduzieren
besteht darin, die Plättchen in einem Feld aus Zeilen und Spalten anzuordnen, wie in dem Aufsatz "Bubble Domain Memory-Chips",
von Hsu Chang in IEEE Transactions on Magnetics, September 1972, Seiten 564 bis 569 beschrieben ist.
Dort sind zwei elektronische Treiberschaltungen zur Steuerung der Übertragungsfunktionen der Plättchen in
jeder Spalte sowie zwei elektronische Treiberschaltungen und ein Leseverstärker für die Plättchen in jeder Zeile in
der Matrixanordnung erforderlich«,
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Mit Hilfe der Erfindung soll ein matrixartig"organisierter
Magnetblasenspeicher geschaffen werden, bei dem die Anzahl der elektronischen Treiberschaltungen sowie der Leseechaltungen
und der Leseverstärker auf ein Minimum herabgesetzt wird, wobei die Matrixanordnung so ausgestaltet
werden soll, daB sie wenig Energie verbraucht, niedrige Kosten erfordert, raumsparend aufgebaut ist und äußerst
zuverlässig ist.
Ein Magnetblasenspeicher nach der Erfindung enthält mehrere Magnetblasenspeicherplättchen, die in Zeilen
und Spalten zur Bildung einer Matrix angeordnet sind. Jedes Plättchen, das mehrere Speicherplätze zum Speichern
von Magnetblasen aufweist, enthält : Vorrichtungen zum selektiven Übertragen von Magnetblasen aus den Speicherplätzen
zur Wiedergewinnung von Information und zum selektiven Übertragen von Magnetblasen in die Speicherplätze
zumAbspeichern von Information; Vorrichtungen zum selektiven Wiedärholen der Magnetblaseninformation die
aus den Speicherplätzen auf dem Plättchen und in diese Speicherplätze übertragen wird? Vorrichtungen zum
selektiven Erzeugen von Magnetblasen zum Abspeichern in Speicherplätzen auf dem Plättchen; Vorrichtungen zum
Feststelle der Anwesenheit von Magnetblasen, die aus
den Speicherplätzen übertragen werden und zum Erzeugen
eines elektrischen Ausgangssignals abhängig von der Feststellung der Anwesenheit von Magnetblasen. Elektrische
Übertragungssteuersignale werden jeweils gemeinsam an die Übertragungsvorrichtungen auf allen Plättchen in jeder
der Spalten der Matrix zu ihrer gleichzeitigen Betätigung angelegt. Elektrische Wiederholungs- und Löschsteuersignale
werden jeweils gemeinsam an die Wiederholungsund Löschvorrichtungen auf allen Plättchen in jeder der
feilen der Matrix für ihre gemeinsame Betätigung angelegt.
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Erzeugungssteuersignale werden jeweils gemeinsam an die Erzeugungsvorrichtungen auf allen Plättchen in jeder der
Zeilen der Matrix zu ihrer gleichzeitigen Betätigung angelegt, Die Bewegung der Magnetblasen in allen Plättchen ist synchronisiert.
Eine einzige Schaltung, die gemeinsam die Detektorvorrichtung jedes Plättchens in der Matrix verbindet, transportiert
die wiedergewonnene Information aus der Matrix. Auf diese Weise kann auf die Speicherplätze in jedem Magnetblasenspeicherplättchen
in der Matrix in selektiver V/eise ein Zugriff zum Speichern und Wiedergewinnen von Information
unter Verwendung einer minimalen Anzahl vai.zugeführten
Steuersignalen für alle Plättchen in der Matrix und mit nur einer einzigen Ausgangsschaltung ausgeübt werden.
Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung werden mehrere in einem dreidimensionalen Feld angeordnete
Matrizen verwendet.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:
Fig.1 eine schematische Darstellung einer Magnetblasenspeichermatrix
nach der Erfindung,
Fig.2 eine Darstellung eines Magnetblasenspeicherplattchens,
wie es in einem Speicher nach der Erfindung verwendet wird,
Fig.3 ein Schaltbild der Steuer- und Leseschaltung des
Magnetblasenspeicherplattchens von Fig.1, und
Fig.4 eine perspektivische Ansicht eines dreidimensionalen
Magnetblasenspeichers mit nach der Erfindung angeordneten- und miteinander verbundenen Matrizen.
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In Fig.1 der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Matrix M
mit Magnetblasenspeicherplättchen dargestellt. Diese Matrix ist dadurch gebildet, daß Magnetblasenspeicherplättchen 1
gemäß der Darstellung in Zeilen und Spalten angeordnet sind. Eine Vormagnetisierungsfeidquelle B hält die Magnetblasen
in allen Plättchen 1 der Matrix auf einer gewünschten Größe, während die ein Drehfeld erzeugende Treiberfeldquelle
D ein in der Ebene liegendes Magnetfeld zum synchronen Bewegen der Magnetblasen in allen Plättchen 1 der Matrix
gleichzeitig erzeugt. Eine Steuerschaltung C steuert nicht nur die Treiberfeldquelle D, sondern auch die in einer
Plättchenzeile oder einer Plättchenspalte durchzuführenden Plättchenfunktionen, wie noch beschrieben wird. Die Funktionsweise
der Verbindungen des Plättchens 1 und der Matrix M werden nachfolgend noch beschrieben.
Fig.2 zeigt ein Magnetblasenplättchen 1 eines für die Verwendung
in der Matrix M geeigneten Typs. Das Plättchen 1 enthält eine Magnetschicht 3, beispielsweise einen epitaktischen
magnetischen Granatfilm auf einem nichtmagnetischen Granatsubstrat, einen Schieberegisterweg 5, mehrere Speicherschleifen,
von denen drei, nämlich die Speicherschleifen 7» 9 und 11 dargestellt sind, Einweg-Übertragungstore 17, 19,
21, 27, 29 und 31, einen Magnetblasengenerator 13, eine Blasenlöschvorrichtung 33, ein Wiederholungs/Lösch-Tor 23,
einen Magnetblasendetektor 25, Detektorausgangsleitungen und 45 und Steuerleitungen 35, 37, 39 und 41, die jeweils
mit den Ausgängen TQ, Tj, R/A bzw. G der Steuerschaltung C
verbunden sind. Der Schieberegisterweg 5, die Speicherschleifen 7, 9 und 11, der Blasengenerator 13, das Tor 23
und die Ausgangswege 15 und 47 sind mit herkömmlichen Mitteln, beispielsweise durch Bildung von Mustern aus
Schaltungselementen aus magnetisch weichem Überzugsmaterial, beispielsweise abwechselnden Streifen- und
lles in der
T-förmigen Segmenten usw. gebildet, was alles in der Technik bekannt ist.
Jede der Speicherschleifen 7, 9 und 11 weist eine Anzahl von Blasenspeicherplätzen auf, und die Blasen werden
in einem Umlauf um die jeweiligen Schleifen in gesteuerter Weise mit Hilfe des rotierenden Treiberfeldes fortbewegt.
Die Einweg-Übertragungstore 17, 19, 21, 27, 29 und 31 sind in der Technik bekannte Magnetblasenbauelemente,
die in selektiver Weise so betätigt werden können, daß sie eine Bewegung der Blasen in einer Richtung
zwischen dem Schieberegisterweg 5 und den Schleifen ermöglichen.
Das Wiederholungs/Lösch-Tor 23 übt zwei Funktionen aus.
Wenn an die zu diesem Tor führende Steuerleitung 41 ein erstes Steuersignal angelegt wird, wird jede in dem Tor
befindliche Magnetblase zerstört. Wenn ein zweites Steuersignal an das Tor angelegt wird, wird jede Magnetblase
in dem Tor verdoppelt, und die beiden Blasen werden als Ausgangsgrößen abgegeben. Der Detektor 25 enthält zwei
Widerstandselemente, von denen das eine für die Anwesenheit einer Magnetblase unter Änderung seiner Impedanz empfindlich
ist, so daß eine entsprechende Änderung des Detektorausgangssignals verursacht wird und die Feststellung
der Magnetblase angezeigt wird.
Die Abspeicherung von Information in den Speicherschleifen 7, 9 und 11 erfolgt dadurch, daß zuerst Magnetblasen
an den Schleifenpositionen geBscht werden, an denen die neue Information abgespeichert werden soll, und daß dann
neue Blasen zum Eingeben in diese Positionen erzeugt werden. Dies wird mit Hilfe geeigneter Ausgangssignale
aus der Steuerschaltung C zu geeigneten Zeitpunkten erzielt. Wenn Magnetblasen in dan Schleifen 7, 9 und 11 dieEinwegübertragungstore
1?5 "9 bzw« 21 passieren^ dann gibt die
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Steuerschaltung C an ihrem Ausgang TQ ein elektrisches
Steuersignal ab, das zur gleichzeitigen Betätigung der Einweg-Übertragungstore 17, 19 und 21 an die Leitung
angelegt wird. Folglich werden Magnetblasen aus ihren Positionen in den Schleifen 7, 9 und 11 in den Schieberegisterweg
5 übertragen. Die Magnetblasen bewegen sich längs des Schieberegisterwegs 5 schrittweise zum Eingang 39 des
Wiederholungs/Lösch-Tors: 23 . Da die Magnetblasen nicht
erhalten bleiben sollen,liefert die Steuerschaltung C an ihrem Ausgang R/A ein Löschsteuersignal, das an die
Leitung 41 des Tors 23 angelegt wird, so daß in Abhängigkeit von diesem Signal die in das Tor 23 gelangenden Magnetblasen
zerstört werden.
Bie Steuerschaltung C liefert nun an ihrem Ausgang G elektrische
ErzeugungsSteuersignale, die der Leitung 39 zur Betätigung
des Blasengenerators 13 zugeführt werden, damit Magnetblasen erzeugt werden, die die zu speichernde neue
Information repräsentieren. Diese Magnetblasen bewegen sich aus dem Generator 13 auf dem Weg 15 zum Schieberegisterweg
5 und längs des Schieberegisterwegs 5 nacheinander an den Einweg-Übertragungstoren 27, 29 und 31
der Speicherschleifen 7, 9 bzw. 11 vorbei. Wenn die Steuerschaltung C an ihrem Ausgang T1 ein elektrisches
Steuersignal abgibt, dann wird dieses Signal der Steuerleitung 37 zugeführt, damit die Eingabeübertragungstore
27, 29 und 31 gleichzeitig betätigt werden und die Magnetblasen aus dem Schieberegisterweg 5 in die
Speicherschleifen 7, 9 und 11 überführt werden. Da die Steuerschaltung C nicht nur die entsprechenden
elektrischen Steuersignale liefert, sondern auch die das sich in der Ebene drehende Magnetfeld liefernde
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Magnetfeldquelle D steuert, ist die Bewegung der Magnetblasen im Plättchen 1 mit der Anlegung der elektrischen
Signale an die entsprechende Plättchensteuerleitung während der gesamten Folge von Vorgängen synchronisiert,
so daß die neu abgespeicherte Information die gewünschten Positionen in den Magnetschleifen einnimmt.
Zur Entnahme von Information aus den Speicherschleifen 7, 9 und 11 werden Magnetblasen aus ihren Schleifenpositionen
herausgenommen und in der oben beschriebenen Weise zum Tor 23 bewegt. Nun liefert die Steuerschaltung C jedoch
ein elektrisches Wiederholungssteuersignal, das an die Leitung 41 angelegt wird, und das Tor 23 bewirkt abhängig
von diesem Signal eine Verdoppelung jeder in das Tor 23 am Eingang 49 eintretenden Magnetblase. Von den zwei
nun in dem Tor vorhandenen Magnetblasen verläßt eine das Tor auf dem Schieberegisterweg 5 und zirkuliert
längs dieses Wegs an den Einweg-Übertragungstoren 27, 29 und 31 der Speicherschleifen 7,9 bzw. 11 vorbei. Diese
Blase wird in der oben besnhriebenen Weise in ihre ursprüngliche Position in die Speicherschleife zurückübertragen.
Die zurückbleibende Blase verläßt das Tor 23 auf dem Weg 47, und sie wird vom Detektor 25 gelesen,
der ein entsprechendes elektrisches Ausgangssignal an den Leitungen 43 und 45 erzeugt.
In Fig.3 sind Steuerschaltungen für die auf dem Plättchen
ausgeführten Funktionen schematisch dargestellt. Jede der fünf Plättchen Steuerfunktionen, nämlich Übertragen
in das Plättchen, Übertragen aus dem Plättchen, Wiederholen/ Löschen und Erzeugen, ist in Schaltbildform dargestellt;
sie enthalten demnach einen Treiber 67, 69, 71 oder 73 zur Abgabe der Ausgangssignale der Steuerschaltung C,
eine elektrische Leitung 75, 77? 79 oder 81 zum Anlegen der
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Treiberausgangssignale an das Plättchen, die Plättchensteuerleitungen
35, 37, 39 und 41 sowie ein Widerstandselement RTq» rti» RR/Aoder RG* Die Widerstandselemente
RTI, Rp/a und RG repräsentieren Jeweils den Stromentwicklungswiderstand
jeder entsprechenden Steuerschaltung, der notwendig ist, um einen zur Betätigung der entsprechenden
Plättchensteuervorrichtung ausreichenden Stromwert zu erzeugen.Die Treiberelemente 67 und 69 müssen, eine
genügend hohe Spannung erzeugen, damit ein Strom entsteht, der groß genug ist, um alle in das Plättchen oder
aus dem Plättchen führenden Einweg-Ubertragungstore gleichzeitig zu betätigen. Das Treiberelement 73
muß eine ausreichende Spannung erzeugen, damit ein Stromwert entsteht, der zur Durchführung der vom
Tor 23 ausgeführten Löschfunktion ausreicht, wenn die Steuerschaltung C ein erstes Steuersignal liefert, und
der zur Verdopplung von Magnetblasen ausreicht, wenn die Steuerschaltung C ein zweites Steuersignal liefert.
Das Treiberelement 71 muß eine ausreichend hohe Spannung liefern, damit ein Stromwert entstehen kann, der abhängig
von einem Steuersignal aus der Steuerschaltung C Magnetblasen erzeugt.
Wie oben bereits erwähnt wurde, enthält der Magnetblasendetektor 25 die Widerstandselemente RD1 und R^2·
Aißerhalb des Plättchens 1 sind zwei weitere Widerstände 57 und 59 dargestellt, die die Widerstände in
den Magnetblasendetektoren anderer Plättchen repräsentieren und die mit den Widerstandselementen Rx^ und R^0 eine
D1 Dd
Brückenschaltung bilden. Dieser Brückenschaltung wird eine Spannung zugeführt, damit an den Ausgangsleitungen
und 65 zu einem Verstärker 61 eine Bezugsausgangsspannung erzeugt wird. Wenn in den Detektor 25 eine Magnetblase
gelangt, fühlt das Magnetwiderstandselement R^ die
Magnetblase auf Grund einer Änderung seines Widerstandswerts,
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- 1C -
und diese Änderung tritt als eine Änderung des an den
Leitungen 63 und 65 auftretenden Ausgangswerts in Erscheinung, wobei diese Wertänderung vom Verstärker 61
verstärkt wird und als Ausgangssignal an der Leitung abgegeben wird. Es sei bemerkt, daß die auf dem Plättchen
1 durchgeführten Operationen von der logischen Unabhängigkeit der Eingabe- und Ausgabeübertragungsfunktionen
der Verdopplungs- und Löschfunktionen und
der Erzeugungsfunktionen abhängen» Das bedeutet, daß der Betrieb einer Magnetblasenvorrichtung auf dem
Plättchen 1 vom Betrieb einer anderen Magnetblasenvorrichtung nicht ausgelöst wird. Jedes Funktionselement wird vielmehr ausschließlich abhängig von
den bestimmten Steuersignalen betätigt, die an einem gegebenen Zeitpunkt von der Steuerschaltung C geliefert
werden. Es ist·zu erkennen, dai? der hier dargestellte
und beschriebene Aufbau des Plättchens 1 nur ein Beispiel ist, Der in Matrixform ausgebildete Magnetblasenspeicher kann
unter Verwendung jedes Magnetblasenplättchentyps aufgebaut sein, der wenigstens zwei unabhängige Funktionen
hat, beispielsweise das Plättchen mit Haupt- und Nebenschleifen. Diese Art von Plättchen macht von einer
einzigen Spalte aus Zweiweg-t -'ertragungstoren und nicht
von zwei Spalten mit Einweg ;rtragungstoren nach Fig.2
Gebrauch·
Aus Fig.1 ist zu erkennen, daß in der Matrix M die Eingabe- und Ausgabe-Übertragungssteuerleitungen aller
Plättchen 1 in einer Spalte der Matrix in Serie geschaltet sind, während die Wiederholungs/Löschund
Erzeugungssteuerleitungen auf allen Plättchen 1 in einer Zeile in Serie geschaltet sind. Außerdem sind
alle Detektorausgangsleitungen aller Plättchen in der Matrix in Serie geschaltet. Die Leitungen 79 werden
daher dazu verwendet, alle Steuerleitungen 39 des Magnetblasengenerators 13 für jede Zeile der Plättchen 1
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zu verbinden. Die Leitungen 81 verbinden alle Steuerleitungen 41 des Wiederholungs/Lösch-Tors 23 für Jede
Zeile der Plättchen Das gleiche gilt für die Spalten des Plättchens mit den Leitungen 75, die alle Ausgabe-Übertragungstor-Steuerleitungen
35 für jede Spalte der Plättchen verbindet, während die Leitungen 77 alle Eingabe-Übertragungstor-Steuerleitungen 37 für alle
Plättchen 1 in einer Spalte verbinden. Wie oben bereits erwähnt wurde, ist auch die Verwendung von Plättchen
vorgesehen, die nur eine Spalte aus Zweiweg-Übertragungs-Toren in der Matrix aufweisen, wobei in diesem Fall
nur eine Gruppe von Leitungen 75 oder 77 erforderlich wäre, die die Zweiweg-Übertragungs-Tor-Steuerleitungen
für jede Spalte der Plättchen miteinander verbinden. Nachdem somit alle besonderen Plättchenfunktionen für eine Zeile
.oder eine Spalte der Plättchen in Serie geschaltet sind, werden zu federn Zeitpunkt, an dem ein Steuersignal von
der Steuerschaltung C über das entsprechende Treiberelement für eine Zeile oder eine Spalte angelegt wird,
alle zugehörigen Magnetblasenvorrichtungen auf allen Plättchen in der jeweiligen Zeile oder Spalte gleichzeitig
betätigt. Wenn also beispielsweise das Treiberelement G1 ein elektrischesSteuersignal liefert, dann
werden alle Magnetblasengeneratoren auf den Plättchen in der Zeile R1 gleichzeitig betätigt, so daß sie Magnetblasen
erzeugen. Wenn das Treiber element TQJ. ein
elektrisches Steuersignal liefert, werden in gleicher Weise alle Ausgangsübertragungstore auf den Plättchen
in der Spalte C1 gleichzeitig betätigt, und Magnetblasen werden aus ihren Schleifenpositionen in den Schieberegisterweg
5 auf jedem Plättchen übertragen.
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Die Matrix M kann jede Größe haben, bei der die Forderung eingehalten ist, daß die Treiberelemente ein Signal
liefern, das zur Erzeugung des Stromwerts ausreicht, der notwendig ist, alle entsprechenden Magnetblasenvorrichtungen
auf allen Plättchen in der jeweiligen Zeile oder Spalte gleichzeitig zu betätigen. Die in Fig.1
dargestellte 4x4-Matrix ist nur als Beispiel angegeben. Ferner sei bemerkt, daß die gleichzeitige Betätigung
jeder Plättchenfunkion in einer Zeile oder einer Spalte
auch dadurch erzielt werden könnte, daß die Treiberausgänge parallel an die Steuerleitungen jedes Plättchens
in einer Zeile oder Spalte parallelgeschaltet werden.
Die Detektorausgänge jedes Plättchens 1 sind nicht für jede Zeile oder Spalte in Serie geschaltet, sondern
sie sind für die gesamte Matrix der Plättchen dadurch in Serie geschaltet, daß alle Ausgangsleitungen 43 und
45 des Plättchens 1 in Serie mit den Leitungen 63 und geschaltet werden. Dies ist möglich, weil, wie bereits
erörtert wurde, zu einem gegebenen Zeitpunkt nur ein Plättchen innerhalb der Matrix M ein Ausgangssignal
abgibt. Außer der Herabsetzung der Anzahl der Steuerschaltungen, die für eine große Anzahl von Plättchen
erforderlich sind,kann somit auch die Anzahl der Ausgangsschaltungen auf 1 verringert werden.
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Die von der Matrix M ausgeführten pperationen entsprechen denjenigen, die von einem einzigen Plättchen ausgeführt
werden. Wenn es beispielsweise erwünscht ist, eine neue Information in die Speicherschleifen auf dem Plättchen
in der Zeile R2 und der Spalte C2 abzuspeichern, wird als erstes allen Ausgabeübertragungstoren auf allen
Plättchen 1 in der Spalte C2 der Matrix ein Steuersignal aus der Steuerschaltung C über das Treiber element
TQ2 zugeführt. Auf Grund der Serienschaltung
der Steuerleitungen 35 der Plättchen 1 in der Spalte C2 wird das Steuersignal gemeinsam an alle Ausgabeübertragungstore
auf den Plättchen in derSpalte angelegt, und es werden alle gleichzeitig betätigt, wodurch Magnetblasen
aus ihren Schleifenpositionen auf jedem Plättchen in den Schieberegisterweg auf jedem Plättchen 1
in der Spalte übertragen werden. Wenn die Magnetblasen in das Tor 23 auf jedem Plättchen in der Spalte C2
eintreten, liefert die Steuerschaltung C ein Löschsteuersignal über das Treiberelement R/A2 an alle Tore 23 auf
allen Plättchen 1 in der Zeile R2. Auf Grund der Serienschaltung der Steuerleitungen 41 der Plättchen 1 in
der Zeile R2 wird das Steuersignal geraeinsam an das Wiederholungs/Lösch-Tor 23 jedes Plättchens angelegt,
so daß die Tore gleichzeitig betätigt werden. Die Magnetblasen im Tor 23 des Chips am Überkreuzungspunkt der
Zeile R2 und der Spalte C2 werden zerstört. Da jedoch den Toren 23 der anderen Plättchen in der Spalte C2
kein Löschsignal zugeführt wird, wird keine der diese Tore durchlaufenden Magnetblasen zerstört. Obgleich
die Tore 23 der anderen Plättchen in der Zeile R2 betätigt sind, sind jedoch in diesen Toren keine Magnetblasen
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vorhanden, so daß nichts zerstört wird.
Die Steuerschaltung C liefert nun ein Erzeugungssteuersignal
über das Treiberelement G~ zur gleichzeitigen
Betätigung der Magnetblasengeneratoren 13 auf jedem Plättchen in der zugehörigen Zeile. In jedem Plättchen
der Zeile werden nun neue Magnetblasen erzeugt, die längs des Schieberegisterwegs 5 jedes Plättchens in
der Zeile an den Eingabe-Einweg-Übertragungstoren für die Speicherschleifen vorbeiwandern. Die Steuerschaltung C
liefert nun über das Treiberelement Tjpein elektrisches
Steuersignal an die Eingabe-Übertragungstore auf allen Plättchen 1 in der Spalte C 2,' so daß diese gleichzeitig
betätigt werden. Die im Plättchen 1 am Überschneidungspunkt der Zeile R2 und der Spalte C2 neu erzeugten
Magnetblasen werden aus dem Schieberegisterweg 5 des Plättchens in die zuvor von den nun zerstörten Magnetblasen
besetzten Schleifenpositionen übertragen.Gleichzeitig
v/erden die Magnetblasen in den Schieberegisterwegen 5 auf den anderen Plättchen 1 in der Spalte C2
wieder in ihre ursprünglichen Schleifenpositionen zurückübertragen. Da jedoch keines der anderen Eingabe/Übertragungstore
auf den Plättchen 1 in der Zeile R2 betätigt ist, wandern die neu erzeugten Magnetblasen in den Schieberegisterwegen
5 dieser Plättchen weiter bis zum Ende der Übertragungswege, wo sie von der dort befindlichen
Löschvorrichtung 33 zerstört werden.
Zur Entnahme von Information aus einem Plättchen der Matrix, beispielsweise dem Plättchen 1 in der Zeile R2
und der Spalte C2, werden in der oben beschriebenen V/eise Magnetblasen aus ihren Schleifenpositionen auf jedem
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Plättchen 1 in der Spalte C2 in den Schieberegisterweg übertragen und längs des Schieberegisterwegs 5 zu ihren
jeweiligen Toren 23 bewegt. Die Steuerschaltung C liefert nun ein Wiederholungssteuersignal über das Treiberelement
R/'Ap, das den Steuerleitungen 41 auf jedem Plättchen 1 in der Zeile R2 gemeinsam zugeführt wird.
Auf dem Plättchen 1 an der überschneidungssteile der Zeile R2 und der.Spalte C2 verursacht dieses Signal im
Tor 23 die Verdopplung der Magnetblasen. Da keines der anderen Tore 23 der Plättchen 1 in der Spalte C2 betätigt
ist, erfolgt hier jedoch keine Verdopplung.Obgleich die anderen Tore 23 der Plättchen 1 in der Zeile R2 betätigt
sind, wandern .jedoch keine Magnetblasen durch diese Tore, so daß auch keine Verdopplung erfolgt.
Die Magnetblasen im Schieberegisterweg 5 der Plättchen in der Spalte C2 einschließlich einer Magnetblase des
Magnetblasenpaars im Plättchen 1 an der Überschneidungsstelle der Zeile R2 und der Spalte C2 wandern weiter
längs des Schieberegisterwega 5 zurück zu den Eingabe-Einweg-Übertragungstoren
der Speicherschleifen jedes Plättchens, und sie werden in ihre Ausgangspositionen
in diesen Speicherschleifen in der oben erörterten Weise zurückübertragen. Die zweite Magnetblase im
Tor 23 des Plättchen 1 an der Überschneidungsstelle
der Zeile R2 und der Spalte C2 verläßt das Tor 23 auf
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dem Weg 47, und es wird vom Detektor 25 auf dem Plättchen
festgestellt. Die Änderung im Ausgangswert des Detektors 25, die sich aus der Anwesenheit der Magnetblase ergibt,
wird an den Ausgangsleitungen 63 und 65 weiter übertragen, die gemeinsam an alle Plättchendetektoren in der Matrix
angeschlossen sind, und sie wird dem Verstärker 61 zugeführt, der das festgestellte Ausgangssi gnal verstärkt
und als Ausgangssignal der Matrix an der Leitung 83 abgibt. Da nur an einem Plättchen der gesamten Matrix
zu einem Zeitpunkt ein Ausgangssignal des Detektors 25 vorliegt, besteht keine Möglichkeit, daß das Matrixausgangssignal
eine Mischung aus zwei festgestellten Ausgangssignalen darstellt, die zu einem fehlerhaften
Matrixausgangssignal·führen könnte.
In Fig.4 ist eine zweite Speichermatrix M1 dargestellt,
in der mehrere Matrizen MA, MB, MC und MD zur weiteren Erhöhung der Informationsspeicherkapazität der Gesamtanordnung
ohne wesentliche Erhöhung der Anzahl der Steuer- und Ausgabeschaltungen gegenüber einer
einzigen Matrix verwendet werden. Die Matrizen MA, MB, MC und MD sind hier im wesentlichen parallel und
in Deckung miteinander angeordnet. Dies ist so ausgeführt, daß die Vormagnetisierungsfeldquelle B und die das rotierende
Feld erzeugende Treiberfeldquelle D im wesentliche gleiche Felder für alle Plättchen 1 in der Speichermatrix
M1 erzeugen krnnen. Jede dieser Matrizen ist gleich
aufgebaut und arbeitet in der oben im Zusammenhang mit Fig,1 erörterten Weise. Die erhöhte Speicherkapazität
ohne eine entsprechende Erhöhung der Anzahl der Treiberelemente der Steuerschaltung C wird dadurch erzielt, daß
die Treiberausgänge für Jede Funktion für eine entsprechende
Zeile oder Spalte der Plättchen in jeder Matrix parallelgeschaltet werden· Somit sind beispiels-
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weise alle in Serie geschalteten Steuerschaltungen für die Eingabe-Übertragungstore der Plättchen 1 in der
Spalte C1 jeder Matrix MA-MD parallel an den Ausgang des Steuertreibers Tj^ der Steuerschaltung C angeschlossen.
Die Ausgabe-Ubertragungssteuerschaltungen
für die entsprechenden Spalten und die Wiederholungs-Lösch-Steuerschaltung
und für die entsprechenden Zeilen sind in gleicher Weise angeschlossen. Die Erzeugungssteuerschaltungen sind jedoch weiterhin
nur für alle Plättchen in jeder Zeile jeder Matrix miteinander verbunden, so daß unterschiedliche Informationen
in entsprechenden Plättchen verschiedener Matrizen gespeichert werden können. Ebenso ist die
Detektorausgangsschaltung in jeder Matrix MA-MD auch nur in allen Plättchen jeder Matrix miteinander verbunden.
Es ist zu erkennen, daß aus Gründen der Klarheit der Detektorausgangskreis 63, 65 und die Anordnung des
Verstärkers 61 in Fig.4 in einer von der Darstellung von Fig.1 etwas abweichenden Form angegeben sind. Die Verbindungen
zwischen dem Plättchen 1 jeder Matrix haben jedoch die gleiche Funktion, die oben im Zusammenhang
mit Fig.1 beschrieben wurde. Die Anordnung der Plättchen in jeder Matrix von Fig.4 kann auch andere Formen von
Magnetblasenplättchen mit wenigstens zwei unabhängigen Funktionen gemäß der Erörterung von Fig.1 und Fig.2
aufweisen.
In der Speichermatrix M! kann jede Anzahl von Matrizen M
verwendet werden, vorausgesetzt, daß die Fähigkeit der Treiberelemente in der Steuerschaltung C ausreicht, einen
zur gleichzeitigen Betätigung aller Magnetblasenvorrichtungen auf dem Plättchen genügenden Strom, zu liefern.
Die oben beschriebenen Anordnungen, können im Rahmen der
Erfindung in vielfältiger Weise abgewandelt werden ; die obige Beschreibung dient lediglich der Erörterung bestimmter
Ausführungsbeispiele der Erfindung.
609834/0759
Claims (1)
- Patentansprüche("1J Magnetblasenspeicher, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Magnetblasenspeicherplättchen zur Bildung einer Matrix in Zeilen und Spalten angeordnet sind, und daß jedes dieser Plättchen folgendes enthält:mehrere Speicherplätze zum Speichern von Magnetblasen;Übertragungsvorrichtungen zum selektiven Übertragen von Magnetblasen aus den Speicherplätzen für die Informationsentnahme und zum Eingeben in die Speicherplätze für die Informationsspeicherung;·Verdopplungs- und Löschvorrichtungen zum selektiven Verdoppeln und Löschen von Magnetblaseninformation, die aus den Speicherplätzen auf dem Plättchen übertragen wird;Magnetblasenerzeugungsvorrichtungen zum selektiven Erzeugen von Magnetblasen zum Speichern in den Speicherplätzen auf dem Plättchen;Detektorvorrichtungen zum Feststellen der Anwesenheit von aus den Speicherplätzen übertragenen Magnetblasen und zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals abhängig von dieser Feststellung;eine Übertragungssteuervorrichtung zum Abgeben von elektrischen Übertragungssteuersignalen zum gemeinsamen Anlegen an die Übertragungsvorrichtungen auf allen Plättchen in jeder der entsprechenden Spalten der Matrix zu ihrer gleichzeitigen Betätigung;Wiederholungs- una Löschsteuervorrichtungen zum Abgeben von elektrischen Wiedsrnolungs- und Lösshsteuersignalen609834/0759zum gemeinsamen Anlegen an die Wiederholungs- und Löschvorrichtungen auf allen Plättchen in jeder der entsprechenden Zeilen der Matrix zu deren gleichzeitiger Betätigung;Erzeugungssteuervorrichtungen zum Abgeben von Erzeugungssteuersignalen zum gemeinsamen Anlegen an die Erzeugungsvorrichtungen auf allen Plättchen in jeder der entsprechenden Zeilen der Matrix zu deren gleichzeitiger Betätigung;Synchronsisierungsvorrichtungen zum Synchronisieren der Bewegung der Magnetblasen in allen Plättchen; und-ein die Detektorvorrichtüngen jedes Plättchens der Matrix gemeinsam miteinander verbindender einziger Stromkreis zum Transportieren der entnommenen Information aus der Matrix, so daß ein selektiver Zugriff auf die Speicherplätze jedes Magnetblasenspeicherplättchens in der Matrix zur Informationsspeicherung und zur Informationsentnahme unter Anwendung einer minimalen Anzahl von Steuersignalerzeugungsvorrichtungen für alle Plättchen in der Matrix und mit nur einer Ausgabeschaltung ausgeübt werden kann.2. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichartigen Vorrichtungen auf allen Plättchen in einer jeweiligen Spalte zur Bildung von Serienschaltungen miteinander verbunden sind, so daß eine gemeinsame Anlegung von Steuersignalen an diese Vorrichtungen zu ihrer gleichzeitigen Betätigung ermöglicht wird.3. Speicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichartigen Vorrichtungen auf allen Plättchen in einer jeweiligen Zeile zur Bildung jeweiliger Serienschaltungen gemeinsam miteinander verbunden sind, so daß das gemeinsame Anlegen von Steuersignalen an die Vorrichtungen zu ihrer gleichzeitigen Betätigung ermöglicht wird,609834/07594. Speicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdopplungs- und Löschvorrichtungen auf jedem Plättchen vom gleichen Bauelement gebildet sind, das in ausgewählter Weise diese zwei Funktionen ausübt.5· Speicher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verstärkungsvorrichtung, die an die Ausgangsschaltung zur Erzeugung eines Signals mit vergrößertem Wert, der die der Matrix entnommene Information anzeigt,angeschlossen ist. i6. Speicher nach Anspruch ,1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorvorrichtungen auf jedem Plättchen der Matrix ein Magnetwiderstandselement enthalten und daß die Magnetwiderstandselemente aller Plättchen in der Matrix zur Bildung einer Brückenschaltung durch eine einzige Ausgangsschaltung miteinander verbunden sind, so daß die Feststellung einer Magnetblase in einem der Magnetwiderstandselemente auf einem Plättchen in derMatrix eine Änderung des Brückenausgangssignals hervorruft.7· Magnetblasenspeicher, gekennzeichnet durch mehrere Magnetblasenspeichermatrizen, die jewelle mehrere in Zeilen und Spalten angeordnete Magnetblasenspeicherplättchen enthalten, wobei jedes Plättchen folgendes enthält:mehrere Speicherplätze zum Speichern von Magnetblasen;Übertragungsvorrichtungen zum selektiven Übertragen von Magnetblasen aus den Speicherplätzen für die Informationsentnahme und zum Eingeben in die Speicherplätze für die Informationsspeicherung;Verdopplungs- und Löschvorrichtungen zum selektiven Verdoppeln und Löschen von Magnetblaseninformation, die aus609834/0759den Speicherplätzen auf dem Plättchen übertragen wird;Magnetblasenerzeugungsvorrichtungen zum selektiven Erzeugen von Magnetblasen zum Speichern in den Speicherplätzen auf dem Plättchen;Detektorvorrichtungen zum Feststellen der Anwesenheit von aus den Speicherplätzen übertragenen Magnetblasen und zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals abhängig von dieser Feststellung;eine Übertragungssteuervorrichtung zum Abgeben von elektrischen Übertragungssteuersignalen zum gemeinsamen Anlegen an die Übertragungsvorrichtungen auf allen Plättchen in jeder der entsprechenden Spalten der Matrizen zu ihrer gleichzeitigen Betätigung;Wiederholungs- und Löschsteuervorrichtungen zum Abgeben von elektrischen Wiederholungs- und Löschsteuersignalen zum gemeinsamen Anlegen an die Wiederholungs- und Löschvorrichtungen auf allen Plättchen in jeder der entsprechenden Zeilen der Matrizen zu deren gleichzeitiger Betätigung}Erzeugungssteuervorrichtungen zum Abgeben von Erzeugungssteuersignalen zum gemeinsamen Anlegen an die Erzeugungsvorrichtungen auf allen Plättchen in jeder der entsprechenden Zeilen der ,Matrizen, 'Synchronisierungsvorrichtungen zum Synchronisieren der Bewegung der Magnetblasen in allen Plättchen; undeinen einzigen Stromkreis in jeder Matrix, der die Detektorvorrichtungen jedes Plättchens in der jeweiligen Matrix miteinander zur Übertragung der aus der jeweiligen Matrix609834/0759. - 22 -entnommenen Information miteinander verbindet, so daß auf die Speicherplätze jedes Magnetblasenspeicherplättchens in jeder der Matrizen ein selektiver Zugriff zum Speichern und Entnehmen von Information unter Anwendung einer minimalen Anzahl von Steuersignalerzeugungsvorrichtungen für alle Plättchen in der Matrix und mit nur einer einzigen Ausgangsschaltung für jede Matrix ausgeübt werden kann.^8. Speicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß gleichartige Vorrichtungen auf allen Plättchen in einer jeweiligen Spalte einer Matrix zur Bildung einer Serien-Schaltung miteinander verbunden sind und daß die Serienschaltungen für entsprechende Spalten der Matrizen zur Bildung von Parallelschaltungen gemeinsam miteinander verbunden sind, so daß die gemeinsame Anlegung von . Steuersignalen an diese Vorrichtungen zu ihrer gleichzeitigen Betätigung ermöglicht wird.9. Speicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdopplungs- und Löschvorrichtungen auf allen Plättchen in einer Zeile einer Matrix zur Bildung einer Serienschaltung miteinander verbunden sind, und daß die Serienschaltungen für entsprechende Zeilen der Matrix zur Bildung von Parallelschaltungen miteinander verbunden sind, so daß das gemeinsame Anlegen von Steuersignalen an diese Vorrichtungen zu ihrer gleichzeitigen Betätigung ermöglicht wird.10. Speicher nach Anspruch 7f dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetblasenerzeugungsvorrichtungen auf allen Plättchen in jeder Zeile jeder Matrix zur Bildung einer Serienschaltung miteinander verbunden sind, so daß das gemeinsame Anlegen von Steuersignalen an diese Vorrichtungen zu ihrer gleichzeitigen Betätigung ermöglicht wird..6098 3 4/07 5 911. Speicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daßdie Verdopplungs- und Löschvorrichtungen auf jedem Plättchen vom gleichen Bauelement gebildet sind, das in ausgewallter Weise diese zwei Funktionen ausübt.12. Speicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Plättchen in jeder Matrix in einem im wesentlichen zweidimensionalen Feld angeordnet sind, und daß jede Matrix im wesentlichen parallel zu den anderen Matrizen des Speichers und in Deckung mit diesen angeordnet ist.13. Speicher nach Anspruch '7, gekennzeichnet durch eine Verstärkungsvorrichtung, die an die Ausgangsschaltung jeder Matrix angeschlossen ist und ein Signal mit ausreichender Größe abgibt, das die jeder Matrix entnommene. Information anzeigt.14. Speicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorvorrichtungen auf jedem Plättchen in einer jeweiligen Matrix ein Magnetwiderstandselement enthalten und daß diese Magnetwiderstandselemente für alle Plättchen in der Matrix zur Bildung einer Brückenschaltung durch eine einzige Ausgangsschaltung für die entsprechende Matrix miteinander verbunden sind, so daß das Feststellen einer Magnetblase durch eines der Magnetwiderstandselementeauf einem Plättchen in der Matrix eine Veränderung des Brückenausgangssignals hervorruft.60983W0759Leerseite
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8141 | Disposal/no request for examination |