RU1795519C - Ассоциативное запоминающее устройство на вертикальных блоховских лини х - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : устройство содержит 1 магнитоодноосную пленку (1) с полосовыми доменами (2), которые содержат вертикальные блоховские линии (3), генератор 4, ЦМД 5, каналы ввода 6 и вывода 7 ЦМД, детекторы 8, каналы 9 продвижени  верхушек доменов, совмещены с област ми стабилизации доменов 10 и ЦМД 11, инверторы 12 и элементы И 13. 2 ил.

Description

Фие.1.

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  оздани  запоминающих устройств (ЗУ) на вертикальных блоховских лини х (ВБЛ) большой емкости с повышенной скоростью 5 выборки,

Известно, что в случае реализации выборки информации из ЗУ не по ее адресу, а по содержимому, возможно значительно снизить врем  поиска требуемой информа- Ю ции. Данное обсто тельство о.собо ценно л  устройства пам ти большой емкости пор дка 1-10 Гбайт, которые принципиально возможно реализовать на основе ЗУ на ВБЛ, так как с ростом емкости ЗУ увеличи- 15 ваетс  врем  выборки дл  известных структур ЗУ. Однако техническа  сложность организации ВБЛ пам ти с ассоциативной выборкой и отсутствие требуемых дл  этой цели функциональных узлов существенно 20 затрудн ет ее создание,

Известно ассоциативное ЗУ на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД). Однако данное техническое решение не приемлемо дл  ЗУ на ВБЛ из-за отсутстви  25 требуемых функциональных элементов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к за вл емому техническому решению  вл етс  ассоциативное ЗУ на ВБЛ. Указанное ЗУ 30 содержит магнитоодноосную пленку с осью легкого намагничивани , перпендикул рной плоскости пленки, на которой расположены элементы стабилизации полосовых доменов к ВБЛ, элементы выт гивани  вер- 35 хушек полосовых доменов и отрезани  ЦМД от этих верхушек, выполненные в виде системы параллельных токовых шин, дефлектор ЦМД в виде системы параллельных токовых шин дл  дискриминации (разделе- 40 ни ) ЦМД с различной структурой доменных границ, логический элемент сравнени  информации с ассоциативным признаком,выполненный на основе перфорированных ЦМД продвигающих схем с токовым управ- 45 лением, магниторезистивные детекторы

ЦЙД.

Недостатком устройства-прототипа  вл етс  техническа  сложность реализации и невозможность осуществлени  маскирова- 50 ни  разр дов ассоциативного признака. Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства, повышение его надежности и расширение функциональных возможностей ,55

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в ассоциативном запоминающем устройстве на ВБЛ, содержащем магнитоодноосную пленку с осью легкого намагничивани , перпендикул рной поверхности пленки, на которой расположены элементы стабилизации полосовых доменов и вертикальных блоховских линий, логические элементы сравнени  наход щейс  в верхушках полосовых доменов информации с ассоциативным признаком, канал ввода ассоциативного признака в логические элементы сравнени , канал вывода ЦМД, магнитосв - занный с логическими элементами сравнени , элементы выт гивани  верхушек полосовых доменов, детектор ЦМД, магни- тосв занный с каналом вывода, элементы выт гивани  верхушек полосовых доменов содержат каналы продвижени  верхушек полосовых доменов, каждый из которых выполнен в виде общего линейного участка, совмещенного с элементом стабилизации соответствующего полосового домена, и двух разветвленных участков, один из которых  вл етс  линейным продолжением общего участка, а другой в своей начальной части образует с ним острый угол, канал ввода ассоциативного признака и логические элементы сравнени  разделены на две группы, в каждой из указанных групп канал ввода ассоциативного признака выполнен в виде генератора ЦМД магнитосв занного со своим каналом ввода ЦМД, логические элементы сравнени  в каждой из указанных групп магнитосв заны со своим каналом ввода ассоциативного признака, с каналами продвижени  верхушек полосовых доменов , и с каналом вывода ЦМД. логические элементы сравнени  первой группы выполнены в видел областей стабилизации ЦМД, расположенных в местах пересечени  каналов ввода и вывода ЦМД, относ щихс  к первой группе, и линейного, канала продвижени  верхушек полосовых доменов, логические элементы сравнени  второй группы выполнены в виде областей стабилизации ЦМД, расположенных в местах пересечени  каналов ввода и вывода ЦМД, относ щихс  ко второй группе, и ответвленных каналов продвижени  верхушек полосовых доменов , при этом каналы ввода и вывода ЦМД выполнены в виде двухслойных токовых ме- андрообразных проводников, перпендикул рных каналам продвижени  верхушек полосовых доменов, каждый из каналов вывода магнитосв зан со своим детектором цилиндрических магнитных доменов.

Сопоставительный анализ за вл емого технического решени  с прототипом показывает, что за вл емое устройство отличаетс  от известного следующими существенными признаками:

- канал ввода ассоциативного признака , логические элементы сравнени  и канал вывода ЦМД разделены на две группы дл 

независимого сравнени  разр дов слова ассоциативного опроса, имеющих значение 1 и О с одноименными разр дами слов, хран щихс  в верхушках полосовых доменов;

- канал ввода ассоциативного признака в каждой из групп выполнен в виде генератора ЦМД, магнитосопр женного со своим каналом ввода ЦМД;

- каждый из каналов продвижени  верхушек полосовых доменов состоит из общего линейного участка, магнитосв занного с элементом стабилизации соответствующего полосового домена, и двух разветвленных участков, один из которых  вл етс  линейным продолжением общего участка, а другой в своей начальной части образует с ним острый угол;

- логические элементы сравнени  в каждой из указанных групп магнитосв заны со своим каналом ввода ассоциативного признака, с каналами продвижени  верхушек полосовых доменов и с каналом вывода ЦМД;

-.логические элементы сравнени  первой и второй групп выполнены в виде областей стабилизации ЦМД, расположенных соответственно как в местах пересечени  каналов ввода и вывода ЦМД, относ щихс  к первой группе, и линейного канала продвижени  верхушек полосовых доменов, так ив местах пересечени  каналов ввода и вывода ЦМД, относ щихс  ко второй группе , и ответвленных каналов продвижени  верхушек полосовых доменов.

Благодар  совокупности указанных отличительных признаков у предлагаемого устройства по вл ютс  новые свойства:

- упрощаетс  конструкци  устройства;

- повышаетс  его надежность за счет сокращени  р да технологических операций , требуемых, например, при создании перфорированных ЦМД продвигающих элементов с токовым управлением;

- расшир ютс  функциональные возможности устройства, например, по вл етс  возможность осуществлени  маскировани  разр дов ассоциативного признака , и возможность выборки всех слов, наиболее близких к слову опроса, например, отличающихс  от него только в одном разр де или в младшем разр де;

- повышаетс  скорость ассоциативной выборки информации.

Именно перечисленные свойства обуславливают положительный эффект, сформулированный в цели предложени . Авторам неизвестны технические решени , содержащие такую же совокупность отличительных признаков и про вл ющие при этом те

же свойства, что и предлагаемое техническое решение, т.е. предлагаемое техническое решение, по мнению авторов, соответствует критерию существенные отличи .

На фиг.1 и 2 изображены элементы ассоциативного запоминающего устройства на ВБЛ соответственно в момент ввода слова опроса и в момент осуществлени  логи0 ческой операции сравнени .

Устройство содержит магнитоодноос- ную пленку 1 с осью легкого намагничивани , перпендикул рной поверхности пленки. На поверхности пленки расположе5 ны стабилизированные полосовые домены 2, содержащие ВБЛ 3, генераторы 4 ЦМД 5, каналы ввода б и вывода 7 ЦМД, детекторы .ЦМД 8, каналы продвижени  верхушек полосовых доменов 9, совмещенные с обла0 ст ми стабилизации полосовых доменов 10, области стабилизации ЦМД 11. Вне пленки наход тс  инверторы О ассоциативного признака 12 и логический элемент и 13 дл  восстановлени  считываемой информации.

5 Ассоциативна  выборка информации в предложенном устройстве осуществл етс  следующим образом. Ассоциативный признак (слово опроса) в виде последовательности токовых импульсов раздел етс  на две

0 последовательности, одна из которых инвертируетс  с .помощью логического элемента НЕ (12), подаютс  на генераторы ЦМД 4 и преобразуютс  в соответствующие независимые последовательности ЦМД дл 

5 разр дов слова опроса, имеющих соответственно значение 1 и О (фиг.1). Данные последовательности ЦМД, содержащие 1 и О, с помощью соответствующих каналов продвижени  6 ввод тс  в логические эле0 менты сравнени  (устанавливаютс  в соответствующих област х стабилизации 11). При этом области стабилизации ЦМД, содержащих 1 и О ассоциативного признака , расположены в местах пересечени 

5 соответствующих каналов ввода и вывода ЦМД, соответственно с линейными и ответвленными каналами продвижени  верхушек полосовых доменов. Таким образом, в каналы ввода 6 последовательно (поразр дно)

0 ввод тс  разр ды слова опроса: А ЗпЭп-1 m Эп-з ... 34 ma23i где через m обозначены маскируемые разр ды. Если ai( имеет значение 1, то ЦМД вводитс  в верхний канал ввода

5 (фиг.1) (канал Г), если , то ЦМД вводитс  в нижний канал (канал О). Если данный разр д А маскирован, то ЦМД ввод тс  . в оба канала. На фиг,1 дл  простоты слово опроса представлено в виде логической по: следовательности 0101.

При подаче сигнала сравнение происходит параллельное поразр дное сравнение слова, хранимого в виде наличи  или отсутстви  ВБЛ, подведенных к верхушкам полосовых доменов, со словом опроса (ассоциативным признаком). Дл  этого одним из стандартных дл  ВБЛ устройств способов, например, путем создани  локального неоднородного пол  смещени  вблизи верхушек полосовых доменов, осуществл ют одновременно выт гивание (движение) всех верхушек полосовых доменов. При этом, верхушки полосовых доменов, содержащие ВБЛ, продвигаютс  пр молинейно, а верхушки , не содержащие ВБЛ под действием гироскопической силы испытывают отклонение вправо и попадают в ответвленные каналы продвижени . В случае совпадени  информации в соответствующих разр дах ассоциативного признака и хранимого слова дл  данных разр дов происходит магни- тостатическое взаимодействие ЦМД с верхушкой движущегос  полосового домена , в результате которого ЦМД выталкиваютс  из областей стабилизации, расположенных в каналах ввода б и попадают в области стабилизации, расположенные в соответствующих каналах вывода 7, выполненных в виде двухслойных сдвинутых токовых меандров (фиг.2). При подаче в них токовых импульсов, наход щиес  в каналах 7 последовательности ЦМД вывод тс , считываютс  детекторам 8, преобразуютс  в последовательности токовых импульсов, причем последовательность, соответствующа  логическим О обратно инвертируетс , после чего осуществл етс  выполнение стандартной операции поразр дного логического сравнени  полученных последовательностей токовых импульсов и восстановление считанной информации.

Таким образом, как видно на фиг.2, когда и только когда одноименные разр ды слова опроса и сравниваемого слова ЗУ

имеют одинаковые значени . ЦМД из канала ввода 6 выталкиваютс  в соответствующий канал вывода 7. В одном из каналов вьГёода всегда по вл етс  ЦМД дл  всех маскированных разр дов слова опроса. Если суммарное число ЦМД в двух каналах вывода равно разр дности п слов, то данное слово точно соответствует опросу. По числу ЦМД, по вл ющихс  в каналах вывода при сравнении, можно найти все слова, наиболее близкие к слову опроса, например, отличающиес  от него только в одном разр де или в младшем разр де и т.д. Известные ассоциативные ЗУ на ЦМД и ВБЛ не обладают указанными возможност ми маскировани  отдельных разр дов и поиска слов, наиболее близких к искомому.

В насто щее врем  оценить экономическую эффективность предлагаемого устройства затруднительно, из-за отсутстви  массового производства ЗУ на ВБЛ, однако простота и технологичность предлагаемого устройства позвол ют рассчитывать на его широкое применение в будущих издели х

вычислительной техники.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Ассоциативное запоминающее устройство на вертикальных блоховских лини х, содержащее магнитоодноосную пленку с осью легкого намагничивани , перпендикул рной поверхности пленки, на которой рас- положены элементы стабилизации полосовых доменов и вертикальных блохов- ских линий, логические элементы сравнени  наход щейс  в верхушках полосовых доме- нов информации с ассоциативным признаком , канал ввода ассоциативного признака в логические элементы сравнени , канал вывода цилиндрических магнитных доменов, магнитосв занный с логическими элементами сравнени , детектор цилиндрических магнитных доменов, магнитосв занный с каналов вывода, элементы выт гивани  верхушек полосовых доменов, отличающее- с   тем, что, с целью упрощени  устройства,

   повышени  его надежности и расширени  функциональных возможностей за счет маскировани  разр дов ассоциативного признака , элементы выт гивани  верхушек полосовых доменов содержат каналы продвижени  верхушек полосовых доменов, каждый из которых выполнен в виде общего линейного участка, совмещенного с элементом стабилизации соответствующего полосового домена, и двух разветвленных участков, один из которых выполнен в в иде линейного продолжени  общего участка, а другой в своей начальной части расположен к нему под острым углом, канал ввода ассоциативного признака, логические элементы сравнени  и канал вывода цилиндрических магнитных доменов разделены на две группы , в каждой из указанных групп канал ввода ассоциативного признака выполнен в виде генератора цилиндрических магнитных доменов, магнитосв занного со своим каналом ввода цилиндрических магнитных доменов, логические элементы сравнени  в каждой из указанных групп магнитосв заны со своим каналов ввода ассоциативного признака, с каналами продвижени  верхушек полосовых доменов и с каналом вывода цилиндрических магнитных доменов, логические элементы сравнени  первой группы выполнены в виде областей стабилизации цилиндрических магнитных доменов, расположенных в местах пересечени  каналов ввода и вывода цилиндрических магнитных доменов, относ щихс  к первой группе, и линейного канала продвижени  верхушек полосовых доменов, логические элементы

   Редактор

   Составитель С.Юрченко Техред М.Моргентал

   сравнени  второй группы выполнены в виде областей стабилизации цилиндрических магнитных доменов, расположенных в местах пересечени  каналов ввода и вывода цилиндрических магнитных доменов, относ щихс  к второй группе, и ответвленных каналов продвижени  верхушек полосовых доменов, при этом каналы ввода и вывода цилиндрических магнитных доменов выполнены в виде двуслойных токовых меандро- обрэзных проводников, перпендикул рных каналам продвижени  верхушек полосовых доменов, каждый из каналов вывода магни- тосв зан с соответствующим детектором цилиндрических магнитных доменов.

   фиг. 2

   Корректор Э.Лончакова