NL8403689A - Geheugeninrichting bevattende een informatiedrager die ten minste twee complementair uitleesbare geheugens met identieke informatie bevat. - Google Patents

Description

Λ ΡΗΝ 11.222 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven

Geheugeninrichting bevattende een informatiedrager die ten minste twee complementair uitleesbare geheugens met identieke informatie bevat,

De uitvinding heeft betrekking op een geheugeninrichting bevattende een informatiedrager en een lees inrichting, welke informatiedrager ten minste twee geheugens bevat waarop identieke informatie spoorsgewijs op nagenoeg overeenkomstige sporen van de geheugenopper-5 vlakken is opgeslagen, welke lees inrichting voor elk geheugen met identieke informatie een leesorgaan bevat, alsook positioneermiddelen bevat voor het afzonderlijk positioneren van elk geheugen en zijn leesorgaan op aangeboden spoor adressen.

Een dergelijke geheugeninrichting is bekend uit een Engelse 10 vertaling van de Japanse octrooiaanvrage nr. 55-135955. De informatiedrager van de bekende geheugeninrichting bevat twee geheugenschijven die onafhankelijk van elkaar qp hun respektievelijke spindel kunnen roteren. De beide geheugenschijven bevatten identieke informatie op overeenkomstige spoor adressen opgeslagen. Elke geheugenschijf heeft 15 zijn eigen leesorgaan voor het lezen van de in de geheugenschijf opgeslagen informatie. Wanneer nu de geheugeninrichting een leesqperatie op een aangeboden geheugenadres dat een spooradres en een sectoradres bevat, uitvoert, dan warden de beide leesarganen geactiveerd en naar het aangeboden spooradres verplaatst. Zodra elk der leesorganen afzonderlijk 20 qp het aangeboden geheugenadres aangekomen zijn, zenden ze elk een beves t igingss ignaal uit naar een stuur eenheid. Het leesorgaan waarvan als eerste het bevestigingssignaal is ontvangen, bekomt de opdracht voor het uitvoeren van de leesqperatie. Hierdoor wordt de toegangstijd naar een bepaald adres in de geheugenschijf verminderd.

25 Een nadeel van de bekende geheugeninrichting is dat het telkens verplaatsen van de beide leesorganen extra energie kost en dat wanneer de leesqperatie zich slechts over een beperkt aantal adressen uitstrekt, de beide leesarganen zich bij een volgende leesoperatie op nagenoeg dezelfde plaats zullen bevinden. Verder is het noodzakelijk cm de beken-30 de geheugeninrichting van middelen te voorzien die na het ontvangen van een bevestigingssignaal de leesopdracht aan het desbetreffende leesorgaan overdragen. Bovendien veroorzaakt het telkens verplaatsen van de twee leesorganen een extra belasting voor het aandrijfmechanisme van elk 840368®

3S -H

PHN 11.222 2 leesorgaan.

De uitvinding beoogt een geheugeninrichting te realiseren waarbij de toegangstijd naar een aangeboden spoor adres van het geheugen wordt verminderd zonder dat het noodzakelijk is om alle leesorganen 5 gelijktijdig te verplaatsen.

Een geheugeninrichting volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat de oppervlakte van elk der geheugens met identieke informatie in ten minste twee deeloppervlaktes is onderverdeeld en waarbij aan elk leesorgaan een exclusief deeloppervlak uit zijn bijbehorend 10 geheugen is toegewezen, en dat de geheugeninrichting een selectie-eenheid bevat die een ingang heeft voor het ontvangen van ten minste één bit van een aangeboden spooradres en waarbij elk leesorgaan verbonden is met de selectie-eenheid, die voorzien is voor het selecteren van het deeloppervlak en het leesorgaan binnen hetwelk het spooradres 15 is gelegen. Doordat bij een leesoperatie nu elk leesorgaan slechts zijn toegewezen deeloppervlak bestrijkt, is de gemiddelde afstand door een leesorgaan afgelegd aanzienlijk verminderd en dus ook de toegangstijd. Het selecteren van het deeloppervlak kost nauwelijks tijd (bijvoorbeeld 1 poorttijd of slechts enkele micro-instructies) en dus kan de gehele 20 toegangsoperatie naar een aangeboden spooradres aanzienlijk minder tijd in beslag nemen.

Het is gunstig dat genoemde bit aangeboden aan de selectie-eenheid de meest significante bit van het spooradres is. Dit maakt een eenvoudige realisatie van de selectie-eenheid mogelijk.

25 Een voorkeursuitvoeringsvorm van een geheugeninrichting vol gens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de geheugens door optische of magnetische schijven zijn gevormd. Bij optische of magnetische geheu-genschijven is de seek-time relatief groot, zodat een vermindering van de seek-time zoals verkregen door toepassing van de uitvinding, de 30 toegangstijd nodig voor het lezen van zo'n geheugenschijf aanzienlijk vermindert en zodoende een efficiënter gebruik van de geheugeninrichting mogelijk maakt.

De uitvinding zal nu aan de hand van de tekening nader worden toegelicht.

35 In deze tekening laat: figuur 1 een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een geheugeninrichting volgens de uitvinding zien; figuur 2 een eenvoudige uitvoering van de selectie-eenheid 8403889

ί - - ;S

ΡΗΝ 11.222 3 zien; figuur 3 een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een geheugen-inrichting volgens de uitvinding zien; figuur 4 een stroomdiagram zien dat een voorbeeld geeft van 5 een verwerkingsprogramma voor het selecteren van een leesorgaan; figuur 5 een grafiek zien die het voordeel, geboden door een geheugeninrichting, volgens de uitvinding illustreert.

De uitvinding zal warden beschreven aan de hand van twee uitvoer ingsvoor beelden. In de beide uitvoer ingsvocrbeelden is de into formatiedrager gevormd door twee geheugenschijven. Het zal echter duidelijk zijn dat de uitvinding toepasbaar is in elke geheugeninrich-ting die geheugens bevat waarop identieke informatie spoorsgewijs op nagenoeg overeenkomstige speren van de geheugenoppervlakken is opgeslagen. Zulke geheugens zijn bijvoorbeeld schijfvarmige of trommelvormige t5 geheugens alsook diavormige (magneto-optische) geheugens.

Figuur 1 laat een eerste uitvoeringsvoorbeeld zien van een geheugeninr ichting volgens de uitvinding. Deze geheugeninr ichting (G) bevat een lees inrichting en een informatiedrager die in dit uitvoerings-voarbeeld twee geheugenschijven 5 en 6 bevat. De geheugenschijven zijn 20 bijvoorbeeld gevormd door twee optische of magnetische schijven waarop de informatie spoorsgewijs is opgeslagen. De geheugenschijven 5 en 6 bevatten identieke informatie op overeenkomstige geheugenplaatsen, zogenaamde schaduwschijven (shadow of mirrored disc) . Het gebruik van schaduwschijven is op zichzelf bekend en wordt onder meer voor fout-25 tolerantie gebruikt. Doordat identieke informatie op twee verschillende schijven is opgeslagen, wordt de kans dat foutieve informatie wordt afgegeven door de geheugeninrichting aanzienlijk gereduceerd. Geheugen-schijf 5 respektievelijk 6 is cp spindel 9 respektievelijk TO aange-bracht. Elk der spindels 9 en 10 maakt deel uit van een (in de figuur 30 niet weergegeven) aandrijf inrichting. Elke schijf wordt dus aangedreven door zijn eigen aandrijfinrichting. Dit is belangrijk in verband met het feit dat de informatie op beide schijven onafhankelijk van elkaar toegankelijk moet zijn en omdat een storing op de ene geheugenschijf geen invloed op de andere mag hebben.

35 De informatie opgeslagen in geheugenschijf 5 respektievelijk 6 wordt uitgelezen door een leesorgaan 7 respektievelijk 8 welke via een verbindingslijn 3 respektievelijk 4 met de lees inrichting 2 verbonden is.

De lees inrichting 2 is met een centrale eenheid 1 verbonden. De centrale

8 4 ö 3 S 8 S

fiv <T5 PHN 11.222 4 eenheid 1 makt bijvoorbeeld deel uit van een dataverwerkend systeem waarvan de geheugeninrichting een perifeer station is. De centrale eenheid stuurt onder meer leesbevelen naar de geheugeninrichting ten einde informatie opgeslagen in de geheugenschijven op te halen en verder 5 te verwerken.

De leesinrichting 2 bestuurt de leesorganen 7 en 8 en bevat een selectie-eenheid 20 voor het bepalen door welke der leesorganen de informatie uit de geheugenschijf wordt gelezen. Ten einde de beweging in radiale richting van de leesorganen (seek-time) aanzienlijk te ver-10 minderen, worden de leesorganen slechts over een deel van hun respektie-velijke geheugenschijven in radiale richting verplaatst. Zo wordt bij een leesqperatie door leesorgaan 7 alleen het gearceerde deelqppervlak A van geheugenschijf 5 bestreken en door leesorgaan 8 alleen het gearceerde deeloppervlak B van geheugenschijf 6 bestreken.

15 Een door de centrale eenheid 1 afgegeven leesbevel bevat een adres, meestal samengesteld, uit een spoor adres en een sectoradres, qp hetwelke informatie dient te worden gelezen. Bij het ontvangen van zo'n leesbevel onderzoekt de leesinrichting 2 of het bijgevoegde adres zich in het deeloppervlak A of het deeloppervlak B van een geheugenschijf 20 bevindt. Wijst het spoor adres naar één der sporen gelegen in deeloppervlak A, dan wordt leesorgaan 7 geactiveerd en als het spooradres betrekking heeft op een spoor uit deeloppervlak B dan wordt leesorgaan 8 geactiveerd. Zodoende bestrijkt elke der leesorganen slechts maximal de helft van de straal, van de geheugenschijf en is de tijd om een be-25 paalde geheugenplaats te vinden gereduceerd. De deeloppervlaktes A en B zijn wederzijds exclusief en vormen tesamen het gehele oppervlak van de geheugenschijf dat voorzien is voor het opslaan van informatie.

Veronderstel dat het spooradres van een spoor uit een geheugenschijf gevormd is door een zes-bits-breed adreswoord en dat de 30 sporen met spooradres tussen 000000 en 011111 zich in gedeelte B van de geheugenschijf en de sporen met spooradres 100000 tot 111111 zich in gedeelte A bevinden.

Bij een dergelijke indeling van de spooradressen is de selectie-eenheid 20 eenvoudig uit te voeren. Figuur 2 laat zo'n eenvoudige uit-35 voering van de selectie-eenheid 20, welke deel uitmaakt van de leesinrichting 2 zien. Aan een ingang 23 van de selectie-eenheid wordt de meest significante adresbit van het spooradres aangeboden. Deze ingang is via een verbinding 22 met een eerste uitgang 24 verbonden en via 8403689 PHN 11.222 5 een inverteur 21 met een tweede uitgang 25 van de selectie-eenheid verbonden. Aan de eerste respektievelijk de tweede uitgang is de verbindingslijn 3 respektievelijk 4 aangesloten.

Wanneer nu de meest significante bit van het spooradres 5 gelijk is aan "1" dan wordt aan de eerste uitgang 24 van de selectie-eenheid een ”1" afgegeven en wordt zodoende het leescrgaan 7 dat gedeelte A bestrijkt via verbindingslijn 3 geactiveerd. Wanneer daarentegen de meest significante bit van het spooradres gelijk is aan "O” dan wordt door middel van inverteur 21 deze "O” in een "1" omgezet en 10 aan de tweede uitgang 25 afgegeven. Zodoende wordt het leesorgaan 8 dat het gedeelte B bestrijkt, geactiveerd.

Figuur 3 laat een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een ge-heugeninrichting volgens de uitvinding zien. In dit uitveeringsvoorbeeld is de leesinrichting nagenoeg geheel opgenomen in de centrale eenheid 1. 15 (Overeenkomstige elementen aan die uit figuur 1 hebben in figuur 3 eenzelfde verwijzingscijfer.) Het kiezen van één der géheugenschijven wordt nu door de centrale eenheid, zelf uitgevoerd. Dit geschiedt bijvoorbeeld onder besturing van een daartoe bestemd verwerkingsprogranma dat in een geheugen van de centrale eenheid is opgenomen en wordt af-20 gehandeld onder besturing van de centrale eenheid bij het adresseren van de geheugeninrichting.

Figuur 4 laat aan de hand van een stroomdiagram een voorbeeld zien van zo'n verwerkingsprogramma. Het verwerkingsprogramma wordt gestart (50) wanneer de centrale eenheid de geheugeninr ichting adresseert 25 voer een leeseperatie. Het spooradres van de te lezen informatie wordt vervolgens opgehaald (51). Opnieuw is verondersteld dat het spooradres zes-bits-breed is en dat de indeling tussen de gedeeltes A en B als hiervoor beschreven is. De centrale eenheid onderzoekt (52) nu de waarde van de meest significante spooradresbit (MSB). Wanneer deze 30 gelijk is aan 1 (MSB = 1) dan wordt leesorgaan 7 geactiveerd (53) en wanneer deze MSB = 0 dan wordt leesorgaan 8 geactiveerd. Na het activeren van één der leeserganen wordt het verwerkingsprogramma beëindigd (55).

Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot 35 de in figuur 1 en 3 gegeven uitvoeringsvoorbeelden. Zo kan de geheugen-inrichting bijvoorbeeld neer dan twee geheugenschijven bevatten die alle identieke informatie op overeenkomstige geheugenplaatsen bevatten.

In het geval dat er N (N^2) zo'n geheugenschijven zijn, bestrijken elk 8403889 PHN 11,222 6 I «V ij der N respektievelijke leeskoppen 1/N deel van het oppervlak van hun respektievelijke geheugenschijf.

Wanneer N = 2^ dan is de selectie-eenheid eenvoudig uit te voeren, immers de selectie geschiedt dan op basis van de p meest significante 5 bits van het spooradres.

Figuur 4 illustreert aan de hand van een grafiek het voordeel van de uitvinding. Langs de absis (x-richting) is het percentage lees-operaties uit het totaal aantal toegangsoperaties in de geheugenschijf weergegeven en langs de ordinaat (y-richting) het gemiddelde aantal 10 sporen doorlopen bij een radiale beweging van een lees-(schrijf-) orgaan over de geheugenschijf. 0% lezen komt overeen met 100% schrijven.

De horizontale lijn C gééft de grafiek weer bij het gebruik van een geheugeninrichting met slechts één geheugenschijf. De lijn D geeft de grafiek weer bij het gebruik van twee geheugenschijven met identieke 15 informatie. Uit de grafiek D volgt dat reeds wanneer de operaties met de geheugeninrichting voor 60% uit leesoperaties bestaan, het gemiddeld aantal sporen doorlopen tijdens een radiale beweging van het leesorgaan over de schijf afneemt bij gebruik van twee geheugenschijven ten opzichte van slechts één schijf.

20 Deze tendens zet zich door naarmate een groter percentage van de operaties leesoperaties zijn. In het geval dat de geheugeninrichting alleen als een dood geheugen zou dienen (100% lezen) dan wordt slechts de helft van het aantal sporen doorlopen bij een radiale beweging van de .leeskop bij gébruik van twee schijven in een geheugeninrichting volgens 25 de uitvinding in verhouding tot het gebruik van slechts één enkele geheugenschijf. Het gevolg is dan dat de seek-time met de helft wordt gereduceerd wanneer alleen maar gelezen wordt.

30 35 0403689

Claims (4)

1. Geheugeninrichting bevattende een informatiedrager en een lees inrichting, welke informatiedrager ten minste twee geheugens bevat waarop identieke informatie spoorsgewijs op nagenoeg overeenkomstige sporen van de geheugenoppervlakken is opgeslagen, welke lees inrichting 5 voor elk geheugen met identieke informatie een leesorgaan bevat, alsook positioneermiddelen bevat voor het afzonderlijk positioneren van elk geheugen en zijn leesorgaan op aangebeden spooradressen, met het kenmerk, dat de oppervlakte van elk der geheugens met identieke informatie in ten minste twee deeloppervlaktes is onderverdeeld en waarbij aan elk 10 leesorgaan een exclusief deeloppervlak uit zijn bijbehorend geheugen is toegewezen, en dat de geheugeninrichting een selectie-eenheid bevat die een ingang heeft voor het ontvangen van ten minste één bit van een aangeboden spooradres en waarbij elk leesorgaan verbonden is met de selectie-eenheid, die voorzien is voor het selecteren van het deelopper-15 vlak en het leesorgaan binnen hetwelk het spooradres is gelegen.

2. Geheugeninrichting volgens conclusie 1, waarbij de informatiedrager twee geheugens bevat, met het kenmerk, dat genoemde bit aangeboden aan de selectie-eenheid de meest significante bit van het spooradres is.

3. Geheugeninrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de geheugens door optische of magnetische schijven zijn gevormd.

4. Lees inrichting te gebruiken in een geheugeninrichting volgens conclusie 1 of 2. 25 30 35 3403589