DE2719426A1

DE2719426A1 - Magnetischer speicher

Info

Publication number: DE2719426A1
Application number: DE19772719426
Authority: DE
Inventors: Andrew Henry Bobeck; Robert Frederick Fischer
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1976-05-06
Filing date: 1977-04-30
Publication date: 1977-11-24
Also published as: GB1561997A; FR2350664A1; US4056812A; JPS52135630A; CA1091805A; NL7704909A; FR2350664B1

Description

BLUMBACH · WESER . BERGEN . KRAMER ZWIRNER . HIRSCH · BREHM

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN 2 7 1 9 A 2 6

Palenlconsult Radeckestraße 45 8000 München 60 Telefon (089) 88 J603/883604 Telex 05-212313 Telegramme Patenlconsull Patentconsull Sonnenberger Straße 43 6200 Wiesbaden Telelon (06121) 562943/561998 Telex 04-184237 Telegramme Patentconsult

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Speicher mit einer Materialschicht, in der einwandige Magnetisierungsdomänen bewegt werden können, einer Vielzahl an die Schicht angekoppelter magnetischer Elemente, welche in der Schicht eine Vielzahl Wege in Form geschlossener Schleifen definieren, in denen - ansprechend auf ein sich zyklisch änderndes Magnetfeld Domänenmuster durch erste Positionen synchron zirkuliert werden, sowie eine sequentielle Zugriffseinrichtung definieren, und einer Einrichtung zum selektiven Bewegen von Domänenmustern aus den ersten Stellen zu der Zugriffseinrichtung, wobei letztere einen Domänendetektor aufweist.

Wegen des blasenförmigen Aussehens der einwandigen Magnetisierungsdomänen, auf denen der Betrieb der Speicher der vorstehend beschriebenen Art beruht, werden solche Speicher nunmehr allgemein als magnetische Blasenspeicher bezeichnet. In der nachstehenden Beschreibung werden daher die Ausdrücke Blasen und einwandige Domänen gleichwertig benutzt.

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München: R. Kramer Dipl.-Ing. · W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. · P. Hirsch Dipl.-Ing. · H. P. Brehm Dipl.-Chem. Dr. phil. nat. Wiesbaden: P.G. Blumbach Dipl.-Ing. . P. Bergen Dipl.-Ing Dr. jur. · G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Ing.

In der US-PS 3 618 054 ist die bekannteste Organisation für einen Blasenspeicher beschrieben. Hiernach handelt es sich um die "Haupt- und Nebenwegⁿ-Organisation für einen Blasenspeicher mit Feldzugriff. Feldzugriff bezieht sich auf einen Speicher, bei dem die Blasenübertragungswege durch ein Muster von Elementen definiert sind, die typischerweise aus hochpermeablem, weichmagnetischem Material, z. B. Permalloy, bestehen. Die Elemente sind dafür entworfen, auf ein sich in der Ebene der Blasenbewegung umorientierendes Magnetfeld (das Intraplanarfeld) anzusprechen, um Domänen zu einem Detektor zu bewegen. Da Blasenbewegung auf periodische Änderungen eines Magnetfeldes Ko auftritt und da ein sequentieller Zugriff zu den durch Blasenmuster dargestellten Daten auf jene Feldänderungen hin erhalten wird, ist die Anordnung zweckmäßig als Feldzugriffsanordnung bezeichnet.

Bei Haupt- und Nebenweg-Organisationen sind die Blasenwege als geschlossene Schleifen definiert, in denen im Parallelbetrieb Blasenmuster rezirkuliert werden. Ein Zugriffsweg, in welchen Information von den Nebenschleifen bewegt wird, v/ird synchron betrieben, um Blasenmuster zu einem Detektor zu bewegen. Der Zugriffsweg liegt dicht benachbart einem Ende der Nebenschleifen und wird als der Hauptweg bezeichnet. Dieser Hauptweg oder ein ähnlicher, den anderen Enden der Nebenschleifen benachbarter Hauptweg, ist für eine Schreiboperation ausgelegt, während der

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hierbei an einem Generator erzeugte Information in Positionen vorbewegt wird, von denen aus die übertragung zu den Nebenschleifen erfolgt.

Es wurde gefunden, daß sich magnetische Blasenspeicher während der Herstellung durch eine Ausbeute auszeichnen, die im wesentlichen durch den Umstand beschränkt ist, daß eine kleine Anzahl Nebenschleifen verminderte Betriebsspielräume und/oder Defekte, z. B. ein "einsames" Element, das den Betrieb ausschließt oder beschränkt, aufweisen. Zwar würde die Gegenwart normalerweise unbenutzter Nebenschleifen, die für derartige fehlerhafte Schleifen substituiert werden könnten, die Ausbeute wesentlich verbessern; aber es müssen einige Mittel zum Sicherstellen einer richtigen Organisation des Datenflusses von einer einsamen Gruppe von Nebenschleifen plus einer Ersatzschleife vorgesehen werden, da die Ersatzschleife physikalisch nicht auf dem Plättchen für eine richtige Anordnung des Datenbits aus jener Schleife angeordnet werden kann.

Bei bekannten Blasen-Fehlerhandhabungsschemata erforderte die richtige Datenplazierung aus einer Ersatzschleife gegenüber dem Datenfluß beachtliche außerhalb des Blasenspeichers gelegene Schaltungsmaßnahmen. So wird beispielsweise bei bekannten Fehlerhandhabungsschemata im Regelfall ein ROM-Speicher (read-only memory) verwendet, in welchem Daten über die Positionen fehler-

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hafter Schleifen gespeichert sind. Der Ausgang des ROM-Speichers dient zunächst zur Abstreifung der im Hilfsspeicher zu speichernden Bits aus dem Datenfluß und zweitens zur Bereitstellung der erforderlichen Kontrolle zur Rekonstruierung des Datenflusses.

Gemäß der Erfindung wird diesem Problem wesentlich einfacher dadurch Rechnung getragen, daß bei dem magnetischen Speicher der einleitend beschriebenen Art die Vielzahl von Wegen in eine Haupt- und eine Hilfsgruppe organisiert ist und eine Einrichtung zum steuerbaren Ändern der Positionen des Domänenmusters aus der Hilfsgruppe gegenüber dem der Hauptgruppe aufweist.

Nachstehend ist die Erfindung anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsformen im einzelnen beschrieben; es zeigen:

Fig. 1 bis 5 schematische Darstellungen von erfindungsgemäß ausgebildeten Magnetspeicherteilen.

Die vorliegende Erfindung ist auf eine Fehlerbehandlungsanordnung bei einem magnetischen Blasenspeicher gerichtet, wobei die richtige Plazierung von Daten aus Ersatζschleifen innerhalb der Blasenspeicherorganisation mit nur wenig äußeren Schaltungsmaßnahmen bewerkstelligt wird. Zu diesem Zweck sind die Nebenschleifen eines Haupt- und Nebenweg-Blasenspeichers in zwei Gruppen organisiert. Eine dieser Gruppen ist relativ groß und

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bildet das Haupt-Speichergebiet. Die andere Gruppe umfaßt Hilfsschleifen, die dafür ausgelegt sind, unwirksame oder nur teilweise wirksame Schleifen des Haupt-Speichergebietes zu ersetzen.

Die Hilfsschleifengruppe ist zu einem Hauptweg so plaziert, daß Daten hiervon an einem Blasendetektor normalerweise vor der Ankunft von Daten aus fehlerhaften Schleifen des Haupt-Speichergebietes ankommen. Die Bewegung von Daten aus den Hilfsschleifen in den Hauptweg wird mit Hilfe eines Leerlauf-Registers bewerkstelligt, in das Daten selektiv "eingeparkt" werden, wenn sich das Intraplanarfeld reorientiert. Auf diese Weise werden die Positionen der geparkten Daten gegenüber denen des Haupt-Speichergebietes geändert, und die geparkten Daten können in den Datenfluß eingefügt werden, um während der Bewegung dieser Daten zum Detektor bei einer Leseoperation auf Fehler korrigiert zu werden.

In ähnlicher Weise kann ein ausgewähltes Bit während einer Schreiboperation aus einem ankommenden Datenfluß zurückgezogen werden. Das zurückgezogene Bit wird an den Toren zu den Hilfsschleifen für eine Speicherung in einer Zeitlage geparkt, die der einer fehlerhaften Schleife des Haupt-Speichergebietes entsprechen, in das die restlichen Daten eingespeichert werden. Dabei wird Vorsorge dafür getroffen, daß mehr als ein Bit eines Datenflusses in einem Leerlaufregister geparkt werden kann, das dahingehend wirksam ist, vorausgehende Ersetzungsdaten in dem Register auf Positionen vorzuschieben, die eine Speicherung

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nachfolgender Ersetzungsdaten erlauben.

Fig. 1 zeigt einen magnetischen Blasenspeicher 10, der entsprechend einer ersten Ausführung der Erfindung für eine Fehlerhandhabung ausgelegt ist. Der Speicher weist eine Schicht 11 aus einem magnetischen Material auf, in welchem magnetische Blasen bewegt werden können. Ein Muster magnetischer Elemente, die auf der Schicht 11 angeordnet sind, definiert eine Vielzahl Wege zur Blasenbewegung in der Schicht.

Die Organisation der magnetischen Elemente ist so, daß zwei Nebenschleifengruppen und ein Paar Hauptwege für jede dieser Gruppen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel definiert werden. Die eine Nebenschleifengruppe 13 ist als das Haupt-Speichergebiet vorgesehen. Die Nebenschleifen sind als geschlossene Kurven von ansonsten haarnadelförmiger Gestalt in Fig. 1 dargestellt. Jedem Ende der Nebenschleifen ist ein Hauptweg zugeordnet, wie dieses in der Figur dargestellt ist. Der eine Hauptweg 15 ist während einer Leseoperation dahingehend wirksam, Information zu einem Expansionsdetektor zu bewegen, der durch das Dreieck 16 dargestellt ist.

Eine zweite Nebenschleifengruppe 17, die als das Hilfsschleifengebiet vorgesehen ist, weist vier Hilfsschleifen AL₁ bis AL» auf. Man sieht, daß die Hilfsschleifen dahingehend wirksam sind, Daten in den Datenfluß von einer ausgewählten Adresse im

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Haupt-Speichergebiet an Positionen fehlerhafter Schleifen in jenem Gebiet hinzuzufügen. Ein Hauptweg 20 ist den in der Figur oberen Enden der Schleifen AL₁ bis AL- für eine Datenbewegung zum Expansionsdetektor 16 in Synchronismus mit aus dem Haupt-Speichergebiet herausbewegten Daten zugeordnet. Der Betrieb der Schleifen des Haupt-Speichergebietes und der Hilfsschleifen ist an den vertrauten Haupt- und Nebenweg-Speicheraufbau angepaßt. D. h., die Auswahl einer Adresse resultiert in einer übergabe von Daten aus einer gewählten Lage, die Positionen in beiden Schleifengruppen entspricht. Die übertragenen Daten laufen synchron längs der Hauptwege zum Detektor. Jede fehlerhafte Schleife im Haupt-Speichergebiet führt zu einem Loch im Datenstrom und die Hilfsschleifen sind dafür vorgesehen, das Loch (oder die Löcher) mit dem geeigneten Bit (oder Bits) aufzufüllen. Es sei zunächst die Art und Weise sowie das erforderliche Instrumentarium betrachtet, auf die bzw. mit dem die Hilfsschleifen das richtige Datum (= Singular von Daten) in den Datenstrom während einer Leseoperation einfügen. Sodann wird eine Schreiboperation beschrieben, bei der Daten in einem Haupt-Speichergebiet mit defekten Schleifen und in den Hilfsschleifen gespeichert werden, so daß Fehlerhandhabungs-Leseoperationen auftreten können.

Alle Nebenschleifen sind bei dem dargestellten Speicher mit einem Replizierleiter 25 gekoppelt. Der Leiter 25 liegt zwischen ainer Replizierimpulsquelle 26 und Erde. Der Leiter ist, wenn er

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gepulst wird, dahingehend wirksam, in den Hauptwegen ein Replikat oder Abbild der Daten zu erzeugen, die sich in den mit dem Replizierleiter gekoppelten Stufen der Nebenschleifen befinden. Replizier-Vorrichtungen und deren Betrieb sind allgemein bekannt und werden nachstehend nicht näher beschrieben. Die Ausbildung der Replizier-Vorrichtung, die auf die Hilfsschleifen einwirkt, ist jedoch so, daß sie einer zusätzlichen Funktion dienen kann. Die Vorrichtung arbeitet im einzelnen als ein Leerlaufregister, in das Daten von den Hilfsschleifen gespeichert und im Leerlauf zirkuliert werden, wenn andere Daten im Speicher sich ansprechend auf die Umorientierungen des Intraplanarfeldes bewegen. Die Quelle für das Intraplanarfeld ist in Fig. 1 durch den Block 30 dargestellt.

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Draufsicht auf die elektrische Leiter und Permalloy-Elemente aufweisende Muster, die das den Hilfs-Nebenschleifen zugeordnete Leerlaufregister definieren. Im einzelnen sind asymmetrische Winkelelemente für einen Teil des Zugriffsweges 20 und für die als Beispiel gewählte Hilfsschleife AL^ dargestellt. Die Elemente sind für eine Blasenbewegung im Gegenzeigersinn in den Nebenschleifen und von rechts nach links im Weg 20 entworfen. Eine selektive Bewegung von Daten aus der Hilfsschleife (oder irgendeiner Nebenschleife) in einen Zugriffsweg durch Replizierung tritt an der mit 40 in Fig. 2 für die repräsentative Schleife bezeichneten Position auf, und zwar ansprechend auf einen Impuls auf dem Leiter 25.

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Die resultierende Replikat-Information bewegt sich zu den Elementen 41 und von dort aus in den zugeordneten Zugriffsweg.

Die Elemente des Zugriffsweges 20 haben Geometrien, die eine ausgewählte von zwei Betriebsarten, nämlich Blasenübertragung oder -leerlauf, ermöglichen. Insbesondere ist zu beachten, daß die Elemente 41 den achteckigen Permalloy-Elementen 42 eng zugeordnet sind. Ein solches Element vermag eine Blase um seinen Umfang in der in der US-PS 3 555 527 beschriebenen Weise rezirkulieren zu lassen. Rezirkulation tritt bei Fehlen eines Impulses auf, der von einer Leerlaufsteuerschaltung 44 einem Leiter 43 zugeführt wird. Andererseits vermögen die achteckigen Elemente eine Blase auf benachbarte asymmetrische Winkelelemente 46, ansprechend auf einen Impuls auf dem Leiter 43, längs des durch den Pfeil 47 in Fig. 2 dargestellten Weges zu übertragen.

Die Positionen im sich zum Detektor 16 bewegenden Datenfluß, die von Daten der Hilfsschleifen eingenommen werden, sind durch die Leerlaufsteuerschaltung bestimmt.

Der Betrieb des Leerlaufregisters ist am leichtesten anhand eines Beispiels verständlich zu machen. Fig. 3 zeigt einen Speicher, bei dem die Nebenschleifen MLc, ML-15» ^16 "¹^ ^21 defekt sind oder schlechtere als normale Betriebsgrenzen aufweisen; und die normalerweise in Jenen Schleifen gespeicherte Information ist in den Hilfsschleifen gespeichert, die mit den

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entsprechenden Nebenschleifenindizes bezeichnet sind. Später wzrd noch darauf zurückgekommen werden, um alternative Schreiboperationen zu beschreiben, mit denen die Speicherung in der erforderlichen Weise erreicht wird. Für den Moment sei jedoch angenommen, daß die dargestellte Speicherung ausgeführt worden ist, und es ist nun zu prüfen, wie ein Datenfluß während einer Leseoperation rekonstituiert wird. Die Anzahl Stufen in den Zugriffswegen 15 und 20 zwischen den Punkten 50 und 51 und der Detektorstufe sind identisch und seien vorliegend willkürlich mit 30 Stufen angenommen. Sonach wird in 30 Zyklen des Intraplanarfeldes, das bei 50 dargestellte Bit (Blase) zum Detektor bewegt, um ein Ausgangssignal an die Verbraucherschaltung 52 in Fig. 1 abzugeben. Offensichtlich würde, wenn es dem Bit (Blase) bei 51 erlaubt würde, sich vorzubewegen, dieses am Detektor gleichzeitig mit dem Bit von der Position 50 ankommen. Diese Ankunftskoinzidenz wird vermieden, weil die Bits im Leerlaufregister normalerweise lediglich rezirkulieren, wenn sich das Intraplanarfeld zyklisch reorientiert, um alle übrige Information im Speicher vorzubewegen.

Selbstverständlich würde acht Zyklen nach der Ankunft eines Bits aus der Position 50 das normalerweise der defekten Schleife MLc zugeordnete Datum am Detektor ankommen (weil benachbarte Nebenschleifen alternierenden Stufen des Hauptweges zugeordnet sind). Da Daten aus dieser Schleife in der zugeordneten Zeit-

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lage fehlen, wird das erste Bit aus der Schleife AL«, für dieses Datum substituiert. D. h., die Leerlaufsteuerschaltung 44 liefert einen Impuls an den Leiter 43, um eine übertragung von Daten im Leerlaufregister (Fig. 2) von den Achtecken 42 auf die nächstbenachbarten asymmetrischen Winkelelemente 46 zu veranlassen. Diese Übertragung tritt zu einem solchen Zeitpunkt auf, daß die Ankunft jenes Bits an der Detektorstufe zwecks Substitution des fehlenden Bits aus der Schleife MLc verursacht wird. Eine weitere Drehung des Intraplanarfeldes findet im einzelnen die Bits der Schleifen AL₂, AL* und AL^ auf den Peripherien der Achtecke. Jedoch kein Achteck ist für das Bit von der Position 51 vorhanden. Stattdessen ist das Bit von der Position 51 vom Leerlaufregister frei und wandert längs des Zugriff sweges 20 synchron mit der der Schleife MLc zugeordneten Informationslücke, ansprechend auf spätere Zyklen des Intraplanarfeldes. Selbstverständlich findet lediglich eine Rezirkulierung der restlichen Bits im Leerlaufregister statt. 20, 22 und 42 Zyklen später pulst die Schaltung 44 den Leiter 43. In jedem Fall werden die Daten im Leerlaufregister zwei Stufen nach links (Fig. 3) gestuft und das am weitesten links gelegene Bit wird für eine Bewegung längs des Weges 20 freigesetzt. Sonach entspricht das Auftreten eines Impulses auf dem Leiter 43 der Position im Datenfluß im Weg 15, die dafür bestimmt ist, von Daten aus den Hilfsschleifen eingenommen zu werden.

Es sei nun die Steuerung des Impulses auf dem Leiter 43 während

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der Durchführung einer Leseoperation und einer alternativen Schreiboperation, die zur Speicherung von Daten in einer Form führen, die mit dieser Steuerung verträglich ist. Bei einer speziellen Ausführungsform weist die Schaltung 44 einen ROM-Speicher (read only memory) auf, der in 128 Wörtern durch ein Bit pro Wort organisiert ist. Ein solcher Speicher vermag diskrete Ausgangssignale zu liefern, die dafür ausgelegt sind, einen Impuls dem Leiter 43 selektiv zuzuführen. Sonach ist für einen 128 Bit-Datenfluß ein solcher ROM-Speicher in der Lage, die Impulsfolge für einen richtigen Betrieb des Hilfs-Speichergebietes zu steuern.

Bei dem dargestellten Speicher findet die Schreiboperation an jenen Enden der Nebenschleifen statt, die den Enden, an denen die Leseoperation stattfindet, gegenüber liegen. Es sind also ein erster und ein zweiter Schreib-Zugriffsweg 60 und 61 dem Haupt- bzw. Hilfs-Speichergebiet (Fig. 1) zugeordnet. Generatoren 62 und 63 sind an die Zugriffswege angekoppelt und dafür ausgelegt, einzeln und steuerbar Blasen hierin zu erzeugen, und zwar ansprechend auf Signale einer Eingangsimpulsquelle Der Hauptweg 61 umfaßt ein Leerlaufregister ähnlich dem, in Fig. 2 dargestellten.

Funktionell arbeitet das Leerlaufregister des Weges 61 gleichfalls ähnlich, wie das nach Fig. 2. Die Eingangsimpulsquelle 64 pulst den Generator 62 zum Erzeugen eines Datenflusses im Zugriffsweg 60 unter der Steuerung der Steuerschaltung 68 in

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Fig. 1. Die für die Nebenschleifen ML₅, bestimmte Information ist jedoch in den Hilfsschleifen zu speichern. Deshalb wird der Impuls (oder kein Impuls) entsprechend einer jeden dieser Schleifen nur dem Generator 43 zugeführt.

Das Leerlaufregister ist dahingehend v/irksam, jedes Bit des Generators 63 zu speichern, jedes solcherart gespeicherte Bit zu rezirkulieren und auf das Auftreten des nächstfolgenden Bits hin die Bits zur nächsten Rezirkulationsposition v/eiterzugeben. Wie im Falle des Leerlaufregisters des Weges 20 hat das Leerlaufregister des Y/eges 21 einen zugeordneten Leiter 71 und eine Schreib-Leerlaufsteuerschaltung 72 (Fig. 1).

Es sei nun Fig. 4 für den Fall betrachtet, daß die defekten Schleifen ML₅, ML₁₅, ^15 ¹^ ^21 ^{durcn die} Hilfsschleifen zu ersetzen sind. Wie Fig. 2 zeigt auch Fig. 4 die Leiter- und Permalloy-Element-Muster für ein Leerlaufregister. In diesem Fall werden die für die defekten Schleifen bestimmten Daten durch Signale gespeichert, die dem Generator 63 von der Quelle 64 zugeführt werden.

Im einzelnen tritt im vom Generator 62 erzeugten Datenfluß eine Lücke in der Position für das Bit auf, das für die Schleife ML= bestimmt ist. Während dieser Lücke wird ein Signal dem Generator 63 zum Speichern einer Blase, oder des Fehlens einer Blase,

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am Achteck 75 entsprechend der Nebenschleife AL^ (siehe Fig. 4) zugeführt. Die Aktivierung des Generators 63 erfolgt unter der Steuerung der Steuerschaltung 68. Die Steuerschaltung 68 weist synchron die Schreib-Leerlaufsteuerschaltung 72 an, den Leiter 71 zu pulsen, um jegliche Bits, die vorher im Leerlaufregister des Weges 61 gespeichert v/aren, in Fig. 1 nach links zu bewegen. Der Betrieb auf einen Impuls auf dem Leiter 71 hin, ist identisch mit dem vorher beschriebenen Betrieb auf das Er~ scheinen eines Impulses auf dem Leiter 43 in Fig. 1 hin.

Da keine frühere Information das Leerlaufregister besetzt hat, wenn das der Nebenschleife ML- entsprechende Bit gespeichert wird, tritt keine Bewegung auf den Impuls auf dem Leiter 71 hin bei der als Beispiel angenommenen Operation auf. Jedoch in dem nächsten Fall, wenn eine Lücke im DatenfLuß entsprechend der Nebenschleife ML₁K auftritt, signalisiert die Quelle 64 den Generator 63 und pulst die Schaltung 72 den Leiter 71. Das vorher gespeicherte Bit bewegt sich zu dem Achteck für die Schleife AL^, und das der Nebenschleife ML₁,- entsprechende Bit nimmt nun das der Schleife AL. entsprechende Achteck ein. Auf diese Weise werden Daten für die defekten Schleifen ML../- und MLp₁ gleichfalls aufeinanderfolgend an dem für die Hilfsschleife AL^ vorgesehenen Achteck gespeichert, während die vorher gespeicherten Daten jeweils nach links im Leerlaufregister bewegt werden. Wenn das letzte, für die Schleife ML_n bestimmte Bit im Zugriffskanal 60 gespeichert ist, dann ist das gesamte neue

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Wort in der Weise gespeichert, daß die im Datenfluß im Kanal

60 weggelassenen Daten im Leerlaufregister des Weges 61 in der für eine Leseoperation erforderlichen Form auftreten, wie dieses vorstehend beschrieben worden ist. An dieser Stelle pulst die Übertragungsimpulsquelle 90 (Fig. 1) den Ubertragungsleiter 91 zum übertragen der Daten von den Kanälen 60 und

61 auf die Hilfsschleifen und die Nebenschleifen. Der Übertragungsimpuls tritt zu einem Zeitpunkt auf, um die Übertragung von Daten in die richtige Adresse unter der Steuerung der Steuerschaltung 68 sicherzustellen.

Ein Speicher der in Fig. 1 dargestellten Art kann mit Generatoren 62 und 63 realisiert werden, die elektrisch in Reihe geschaltet sind. Bei einer solchen Ausführungsform führen während einer Schreiboperation aufeinanderfolgende Eingangssignale zu den Generatoren zur Erzeugung eines Datenflusses in dessen Gesamtheit an jedem der Generatoren. Da weniger als der gesamte Datenfluß bei jedem Generator gespeichert werden soll, ist beispielsweise am Generator 62 eine Vorrichtung vorgesehen, mit der jene Bits des Datenflusses eliminiert werden, die defekten Schleifen entsprechen, während eine Vorrichtung am Generator 63 vorgesehen ist, mit der alle Bits des Datenflusses außer denjenigen eliminiert werden, die den defekten Schleifen entsprechen. Eine einfache Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Betriebs würde für alle erzeugten Bits beispielsweise bei 63 sein, die Bits normalerweise längs eines Weges zu einer Auslösch-

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einrichtung zu bewegen, außer wenn ein Impuls zur übertragung eines Bits auf das Leerlaufregister auftritt.

Fig. 5 zeigt eine solche Anordnung, bei der ein Schreibbetrieb mit elektrisch in Reihe geschalteten Generatoren 62 und 63 realisiert ist. Im einzelnen zeigt die Figur eine vergrößerte scheraatische Darstellung der Permalloyelement- und Leiter-Muster für ein Schreib-Leerlaufregister für eine solche Anordnung. Die Kanalelemente sind als Winkelsymbole und die achteckig geformten Elemente der vorherigen Ausführungsform sind als Kreise (eine alternative Form) dargestellt. Beachte, daß die Kreise bei dieser Ausführungsform in Positionen zwischen den Hilfsschleifen sind und nicht in Positionen, die den Hilfsschleifen entsprechen, wie dieses in Fig. 2 dargestellt war. Diese Plazierung ist hauptsächlich deswegen erfolgt, weil eine übertragung von einem Achteck nicht leicht auszuführen ist.

Sowohl ein Leerlaufsteuerleiter ähnlich dem Leiter 70 in Fig. 1, als auch ein Übertragungsleiter ähnlich dem Leiter 91 in Fig. 1 sind bei dieser Ausführungsform vorhanden. Diese Leiter sind mit 100 und 101 in Fig. 5 bezeichnet, Der Leiter 101 kann als an die Schicht 11 bei einem Winkelelement 103 angekoppelt betrachtet werden, das den Beginn eines Weges 104 definiert. Der bei 63 erzeugte Datenfluß bewegt sich normalerweise nach unten längs des Weges 104, wenn sich das Intraplanarfeld H_r im Gegenzeigersinn reorientiert, wie dieses durch die Pfeile in Fig. 5

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angedeutet ist. Ein Puls auf dem Leiter 101 erzeugt andererseits die übertragung eines Bits auf ein winkelförmiges Element 105. Das Bit bewegt sich zum nächstbenachbarten Kreis nach links und rezirkuliert um diesen, ansprechend auf die Umorientierungen des Intraplanarfeldes. Die Generatoren 62 und 63 werden während alternierender Zyklen des Intraplanarfeldes aktiviert. Wenn also ein Bit erzeugt wird, dann befindet sich ein vorher gespeichertes Bit bei einem Kreis. Der Leiter 101 kann als an jeden Kreis angekoppelt betrachtet werden und ist, wenn er gepulst wird, dahingehend wirksam, die Rezirkulation zu beendigen und rezirkulierende Bit nach links jedesmal zu verschieben, wenn im Leerlaufregister ein neues Bit zu speichern ist.

Wenn alle Bits für eine ausgewählte Adresse gespeichert sind, wird der Leiter 101 gepulst, um rezirkulierende Bits zu den nächstbenachbarten Winkelelementen nach links zu bewegen. Sodann wird der Leiter 100 für eine übertragung der Bits auf die zugeordneten Hilfsschleifen gepulst. Der Übertragungsimpuls tritt auf, wenn das Intraplanarfeld nach oben gerichtet ist, wie dieses durch den Pfeil H_r in Fig. 5 dargestellt ist. In diesem Fall befindet sich das Bit im Scheitel des Winkelelementes 106, beispielsweise der Schleife AL₂. Der Übertragungsimpuls bewegt das Bit zum unteren Ende des Elementes 7, wenn sich das Intraplanarfeld nach unten umorientiert. Weitere Umorientierungen des Intraplanarfeldes verursachen eine im Gegenzeigersinn erfolgende Rezirkulation der Bits in den Nebenschleifen. Die Daten

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für eine ausgewählte Adresse sind nun im Haupt-Speichergebiet mit der Maßgabe gespeichert, daß Jene Daten, die defekten Schleifen entsprechen, in den Hilfsschleifen in einer Form gespeichert sind, die mit derjenigen Form verträglich sind, die während einer (oben beschriebenen) Leseoperation verwendet worden ist.

Die magnetischen Blasen werden bei einem Betriebsnenndurchmesser durch ein Vormagnetisierungsfeld gehalten, das gegenüber der Magnetisierung einer Blase in bekannter Weise antiparallel orientiert ist. Eine Quelle für ein solches Vormagnetisierungsfeld ist in Fig. 1 bei 110 dargestellt.

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Claims

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Petonlconsult RadecfceslraOe 43 8000 München 60 Telefon (089) 8« 3603/883*04 Telex 05-212313 Telegramme Patcntconsull Patentconsult Sonnenbcrger Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237 Telegiammo Patentconsult

Western Electric Company, Incorporated Bobeck 116-14 New York, N.Y., USA

Magnetischer Speicher

Patentansprüche

'I.)Magnetischer Speicher mit einer Materialschicht, in der einwandige Magnetisierungsdomänen bewegt werden können, einer Vielzahl an die Schicht angekoppelter magnetischer Elemente (AL₁, AL₂, ... Fig. 1), welche in der Schicht eine Vielzahl Wege in Form geschlossener Schleifen definieren, in denen - ansprechend auf ein sich zyklisch änderndes Magnetfeld Domänenmuster durch erste Positionen (40 in Fig. 2) synchron zirkuliert werden, sowie eine sequentielle Zugriffseinrichtung definieren, und einer Einrichtung (90, 91) zum selektiven Bewegen von Domänenmustern aus den ersten Steilen zu der Zugriffseinrichtung, wobei letztere einen Domänsndetektor

(16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

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München: R. Kramer Oipl.-lng. . W. Weser Dipl -Phys. Or. rer. nat. · l\ Hirsen Dipl.-Inij. . H. P. Brehm Dipl.-Chem. Dr. ph,I. nai. Wiesbaden: P. G. iüunibach Dipl.-ing. ■ P. Bürgen Dipl.-ir.g. Di. jur. · G. Zv.irnor Dipl.-Ing. Dipl.-.\ .-Ing.

ORIGINAL INSPECTED

die Vielzahl, von Wegen in eine Haupt- und eine Hilfsgruppe (ML^ ... ML<iy bzw. AL^ ... AL^) organisieit ist und eine Einrichtung (43, 44) zum steuerbaren Ändern der Positionen des Domänenrausters aus der Hilfsgruppe gegenüber dem der Hauptgruppe aufweist.
2. Magnetischer Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die magnetischen Elemente hochpermeable Permalloy-Elemente umfassen und auf ein in der Schichtebene rotierendes Magnetfeld ansprechen.
3. Magnetischer Speicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugriffseinrichtung erste und zweite Zugriffswege zum Bewegen von Doniänenmustern aus ersten Positionen in der Haupt- bzw. Hilfsgruppe aufweisen.
4. Magnetischer Speicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Zugriffsvreg dafür ausgelegt ist, das hierin befindliche Domänenmuster steuerbar leerlaufen zu lassen, um dessen Position gegenüber den Muster im ersten Zugriffsweg zu ändern.
5. Magnetischer Speicher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung zum selektiven Speichern von Domänenmustern in der Haupt- und Hilfsgruppe vorgesehen sind.

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6. Magnetischer Speicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Speichereinrichtung eine sequentielle Zugriffseinrichtung zum Bewegen von Domänen von einem Generator zu den Schleifen der Haupt- oder Hilfsgruppe aufweist.
7. Magnetischer Speicher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die sequentielle Zugriffseinrichtung erste und zweite Zugriffswege zum Bewegen von Domänen aus ersten und zweiten Generatoren zu den Schleifen der Haupt- bzw. Kilfsgruppe aufweist.
8. Magnetischer Speicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Generatoren unabhängig voneinander gesteuert sind.
9. Magnetischer Speicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die ersten und zweiten Generatoren elektrisch in Reihe geschaltet sind.
10. Magnetischer Speicher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zugriffskanal ein Leerlaufregister aufweist, daß der Speicher gleichfalls einen ersten Weg aufweist, der dafür ausgelegt ist, normalerweise Domänen vom zweiten Generator zu einer Auslöscheinrichtung zu bewegen, und daß eine Einrichtung zum selektiven übertragen von Domänen aus dem ersten Weg zu dem Leerlaufregister vorgesehen ist.

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