JPS592992B2 - Input/output method in magnetic bubble memory tube - Google Patents
Input/output method in magnetic bubble memory tubeInfo
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- JPS592992B2 JPS592992B2 JP56159726A JP15972681A JPS592992B2 JP S592992 B2 JPS592992 B2 JP S592992B2 JP 56159726 A JP56159726 A JP 56159726A JP 15972681 A JP15972681 A JP 15972681A JP S592992 B2 JPS592992 B2 JP S592992B2
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Classifications
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- G—PHYSICS
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- G11C19/02—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements
- G11C19/08—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure
- G11C19/0875—Organisation of a plurality of magnetic shift registers
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁気バブルメモリ殊に二層導体磁気バブルメモ
リの性能改善のための入出力方式の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improved input/output method for improving the performance of magnetic bubble memories, particularly double-layer conductor magnetic bubble memories.
従来の二層導体磁気バブルメモリは高速性、不揮発性、
高信頼性等の利点を有し、高速補助メモリ、ファイルメ
モリ等として有望視されている。Conventional double-layer conductor magnetic bubble memory is fast, nonvolatile,
It has advantages such as high reliability and is seen as promising as high-speed auxiliary memory, file memory, etc.
しかしながら、情報の担体であるバブルの移動速度が主
としてバブル材料によつて定まる上限値を5 もつため
に、更に高いデータ転送レートを必要とする際には多数
のチップを並置して同時に駆動しなければならない。し
かしながらこのようにすると、転送路駆動回路数および
装置からの発熱等が増大するので、装置化に伴なうコス
トが増大し不10利である。本発明は基本的に以上の点
に鑑てなされたものであり、二層導体バブルメモリの入
出力動作タイミングに着目することによつて、材料およ
び転送路駆動回路の周波数が一定であつても、実質的に
15従来のものより高いデータ転送レートを実現するこ
とを目的としたものである。However, since the moving speed of bubbles, which are information carriers, has an upper limit that is determined mainly by the bubble material, when a higher data transfer rate is required, a large number of chips must be placed side by side and driven simultaneously. Must be. However, if this is done, the number of transfer path drive circuits and heat generation from the device will increase, which is disadvantageous because the cost associated with deviceization will increase. The present invention was basically made in view of the above points, and by focusing on the input/output operation timing of a two-layer conductive bubble memory, it is possible to realize , which aims to achieve a data transfer rate that is substantially higher than that of the 15 conventional devices.
二層導体バブルメモリのチップを構成する転送路、バブ
ル発生器および検出器は公知であるが、本発明実施例の
説明に先立ち、第1〜第4図を用20いて概略構成およ
び作用につき説明を加える。The transfer path, bubble generator, and detector constituting the chip of the two-layer conductor bubble memory are well known, but prior to describing the embodiments of the present invention, the schematic structure and operation will be explained using FIGS. 1 to 4. Add.
転送路は第1図示のように磁気バブルBの担体1上に、
スペーサ2を介して第一層導体膜3を形成し、その上に
絶縁スペーサ4を介して第二層導体膜5を設けて成る。
第一、第二層導体膜3、525には、夫々、バブルBを
転送させるべき方向(矢印T)に沿つて一定のピッチで
一連の開口パタン3a・・・・・・・・・、5a・・・
・・・・・・が配置されており、3aと5aの一対が1
ビットを形成する。これらの開口パタンは第1図で担体
1上に投影した仮想線303a’、5a’で示すように
、転送方向に沿つて一定の重なり関係で配置されている
。尚、第1図では各層1〜5を分解斜視図で示している
が、勿論、上下方向(矢印A)において各隣接層相互は
密着している。また、第1図では開口パタン3a、35
5aを楕円で示しているが他の形状、例えば長方形、菱
形、六角形その他の形状であつてもよい。転送路を構成
する第一層導体膜3に伝搬方向T9□−と直交する正負
電流パルス1および13を、第二層導体膜5に同じく正
負方向の電流パルス12,14を第1図示の矢印の方向
に、例えば第2A図に示すょぅなシーケンスで加えるこ
とにより、バブルぱ夫4の電流位相1712′13′1
4y11・・・・・・・・・に対応して、転送路上をP
1→P2→P3→P4→P1→・・・・・・・・・と伝
搬する。The transfer path is on the carrier 1 of the magnetic bubble B as shown in the first diagram.
A first layer conductor film 3 is formed with a spacer 2 interposed therebetween, and a second layer conductor film 5 is provided thereon with an insulating spacer 4 interposed therebetween.
The first and second layer conductor films 3 and 525 each have a series of opening patterns 3a, 5a at a constant pitch along the direction in which the bubble B is to be transferred (arrow T). ...
...... are arranged, and the pair of 3a and 5a is 1
Form the bit. These opening patterns are arranged in a constant overlapping relationship along the transfer direction, as shown by virtual lines 303a' and 5a' projected onto the carrier 1 in FIG. Although each layer 1 to 5 is shown in an exploded perspective view in FIG. 1, the adjacent layers are in close contact with each other in the vertical direction (arrow A). In addition, in FIG. 1, the opening patterns 3a, 35
Although 5a is shown as an ellipse, it may have other shapes, such as a rectangle, a rhombus, a hexagon, or other shapes. Positive and negative current pulses 1 and 13 perpendicular to the propagation direction T9□- are applied to the first layer conductor film 3 constituting the transfer path, and current pulses 12 and 14 in the same positive and negative directions are applied to the second layer conductor film 5 by the arrows shown in the first diagram. By applying the current phase 1712'13'1 of the bubble pump 4 in the direction of, for example, the sequence shown in FIG. 2A,
4y11......P on the transfer path
It propagates in the order of 1→P2→P3→P4→P1→...
したがつて電流を1周期、即ち電流パルス1〜4を印加
することにより、バブルは1ビツト(1ステツプ)だけ
移動する。バブル発生器は、第3図示のようなヘアピン
形の導体7から成り、これに電流パルスを印加する際に
生ずる局所的な垂直磁界によりバブルを発生するもので
ある。Therefore, by applying one cycle of current, ie, current pulses 1 to 4, the bubble moves by one bit (one step). The bubble generator consists of a hairpin-shaped conductor 7 as shown in the third figure, and generates bubbles by a local vertical magnetic field generated when a current pulse is applied to the conductor 7.
この電流パルス印加のタイミングは開口パタンとヘアピ
ン形導体7の相対配置により定まり、第3図Aの配置の
場合は第2B図のIGlのタイミングでBの場合はIG
2のタイミングで、Cの場合はIG3のタイミングで、
およびDの場合はIG4のタイミングでなければならな
い。最後に検出器について説明する。通常、バブルの検
出はパーマロイ薄膜の抵抗がバブルの漏洩磁束により変
化する性質(磁気抵抗効果)を用いて行なわれる。この
抵抗変化はチツプ外に電圧変化としてとり出されるが、
この電圧を大きくとるために検引器は細長く引き伸ばさ
れ、これに伴なつて検出器近傍の転送路開口パタンも第
4図示31,5ff′のように、バブルの伝搬方向Tに
対して垂直方向に引き伸ばされた形状をとる。検出信号
の位相は検出器と開口パタンの相対配置により定まり、
検出器を第4図示の位置Dl,d2,d3およびD4に
配置した場合の、転送路駆動電流に対する検出信号出力
の相対位相は、それぞれ第2C図に模式的に示すVDl
,VO2,VO3およびVD4のようになる。The timing of this current pulse application is determined by the relative arrangement of the aperture pattern and the hairpin-shaped conductor 7. In the case of the arrangement shown in FIG. 3A, the timing of IGl in FIG.
At the timing of 2, in case of C, at the timing of IG3,
In the case of and D, the timing must be IG4. Finally, the detector will be explained. Normally, bubbles are detected using the property that the resistance of a permalloy thin film changes depending on the bubble's leakage magnetic flux (magnetoresistive effect). This resistance change is extracted as a voltage change outside the chip,
In order to increase this voltage, the detector is elongated and elongated, and along with this, the transfer path opening pattern near the detector is also oriented perpendicularly to the bubble propagation direction T, as shown in Figure 4, 31, 5ff'. It takes on a stretched shape. The phase of the detection signal is determined by the relative arrangement of the detector and the aperture pattern.
When the detectors are placed at the positions Dl, d2, d3, and D4 shown in Figure 4, the relative phase of the detection signal output with respect to the transfer path drive current is VDl, which is schematically shown in Figure 2C.
, VO2, VO3 and VD4.
尚、第4図では簡単のためにd1に配置した検出器のみ
にリード線6を付加して示しているが、もちろんD2,
d3およびD4に配置した検出器についても同様のリー
ド線が接続されているものとする。以上がメモリチツプ
の主要構成子である転送路、バブル発生器および検出器
の概要であるが、メモリ動作を行なうためには、これら
を適当に組み合わせてメモリチツプを構成する必要があ
る。In addition, in FIG. 4, for the sake of simplicity, only the lead wire 6 is shown added to the detector placed at d1, but of course, the lead wire 6 is shown attached to the detector placed at D2,
It is assumed that similar lead wires are connected to the detectors placed at d3 and D4. The above is an overview of the transfer path, bubble generator, and detector, which are the main components of a memory chip. In order to perform memory operations, it is necessary to appropriately combine these components to construct a memory chip.
第5図に既存の代表的なチツプ構成例を示す。これはメ
ジヤ一・マイナ一・ループ構成といわれるもので、情報
の入力ポートである発生器G、出力ポートである検出器
D、入、出力ポートと記憶領域を連結するメジヤ一・ル
ープM、情報を記憶保持するマイナ一・ループm1およ
びメジヤ一、マイナ一・ループ間での情報の授受を制御
するトランスフア・ゲートTfより成る。書き込みに際
しては、発生器Gにより書き込まれた一連の情報は(所
定周期の転送路駆動電流印加により)メジヤ一・ループ
土を伝搬し、トランスフア・ゲートTfIIC沿つて一
列に並んだ後、Tfにより多数のマイナ一・ループ内に
並列的に格納される(自然にシリアル・パラレル変換と
なる)。FIG. 5 shows an example of an existing typical chip configuration. This is called a major/minor/loop configuration, with a generator G serving as an input port for information, a detector D serving as an output port, a major/loop M connecting the input and output ports to the storage area, and information It consists of a minor loop m1 that stores and holds information, and a transfer gate Tf that controls the exchange of information between the major loop and the minor loop. During writing, a series of information written by the generator G propagates through the media loop (by applying a transfer path drive current at a predetermined period), is lined up along the transfer gate TfIIC, and is then transferred by Tf. Stored in parallel in many minor loops (naturally resulting in serial-parallel conversion).
一方、読み出しに際しては、各マイナ一・ループ上を所
定のステツプ数だけ並列的に伝搬して、トランスフア・
ゲートTfに対向して一列に並んだ一群の情報は、Tf
によつてメジャ一・ループ上に出力された後(自然にパ
ラレル・シリアル変換となる)、検出器Dによつて1ビ
ツトずつ読み出される。これらの情報は、読み出し終了
後は再び同一方向に伝搬を続け、トランスフア・ゲート
Tfを介してマイナ一・ループ上の元の位置に格納され
る。而して、入、出力ポート数を増してn個として合理
的な動作を図れば、情報がチツプ内を移動する速度が一
定であつても、チツプと外部との情報受け渡しの速度、
即ちデータ転送レートをn倍にできるはずであり、この
ようにすれば、転送路駆動周波数以上の高速度でチツプ
へのデータの出し入れを行なうことができる。On the other hand, when reading, a predetermined number of steps are propagated in parallel on each minor loop.
A group of information arranged in a line facing the gate Tf is Tf
After being output onto the measure loop (naturally resulting in parallel-to-serial conversion), the signal is read out bit by bit by the detector D. After the readout, these pieces of information continue propagating in the same direction again and are stored at the original position on the minor loop via the transfer gate Tf. Therefore, if the number of input and output ports is increased to n and a rational operation is achieved, even if the speed at which information moves within the chip is constant, the speed at which information is transferred between the chip and the outside,
That is, it should be possible to increase the data transfer rate by n times, and by doing so, it is possible to input and output data to and from the chip at a high speed higher than the transfer path drive frequency.
そこで、本発明は、二層導体デバイス、殊に本出願人が
出願中の多分割型チツプ(特願昭55−101635号
、148460号、特開昭 号)においても
このような入、出力動作が可能なように改良を施したも
のである。本発明を概説すれば、一つのチツプ上に複数
個の入、出力ポートを形成し、これ等の動作タイミング
を所定位相ずらすことにより並列動作させるもので、そ
のための具体的構成は例えば各ポート間で検出器および
発生器と転送路開口パタンとの相対配置を互いにずらし
たり、又は複数個の検出器および発生器近傍の第一、第
二層導体中の開口パタンの相対配置を互いに逆にしたり
する。Therefore, the present invention also provides such input and output operations in two-layer conductor devices, especially in multi-segment chips (Japanese Patent Application Nos. 55-101635, 148460, and Japanese Unexamined Patent Publication No. 1988-1981), which the present applicant is currently applying for. It has been improved to make it possible. To summarize the present invention, a plurality of input and output ports are formed on one chip, and their operation timings are shifted by a predetermined phase to operate in parallel. The relative positions of the detectors and generators and the transfer path opening patterns are shifted from each other, or the relative positions of the opening patterns in the first and second layer conductors near the plurality of detectors and generators are reversed. do.
このようにして、転送路1駆動電流の1周期当たりにチ
ツプから入出力するビツト数をn倍(nは1チツプ当た
りの入、出力ポート数)にして、データ転送レートの改
善を図るのである。第6図示の本発明の第一の実施例で
は、第5図示の従来構成チツプをCl,C2,C3およ
びC4の4プロツクに分割すると共に、C1プロツクに
は第3A図示の発生器G1と第4図中d1の位置に配置
した検出器D1を、C2プロツクには第3B図示の発生
器G2と第4図中D2の位置に配置した検出器D2を、
C3プロツクには第3C図示の発生器G3と第4図中D
3の位置に配置した検出器D3を、およびC4プロツク
には第3D図示の発生器G4と第4図中D4の位置に配
置した検出器D4を付加したものである。In this way, the number of bits input and output from the chip per cycle of the transfer path 1 drive current is multiplied by n (n is the number of input and output ports per chip), improving the data transfer rate. . In the first embodiment of the present invention shown in FIG. 6, the conventionally constructed chip shown in FIG. Detector D1 placed at position d1 in Figure 4, generator G2 shown in Figure 3B and detector D2 placed at position D2 in Figure 4 for C2 block.
The C3 block includes a generator G3 shown in Figure 3C and a generator G3 shown in Figure 4.
In addition, the C4 block has a generator G4 shown in Figure 3D and a detector D4 located at position D4 in Figure 4.
この場合、入力データ(パルス列となる)Viは、第7
A図示のようなAND回路10より成る論理回路、およ
びプロツクCl,C2,C3およびC4に対する書き込
みタイミングパルスVGl,VG2,VG3およびG4
(チツプの催脚回路から供給されるパルスで、それぞれ
1G1,IG2,IG3およびIG4と同相である)に
よつて四つに分割された後、増幅器11によつて所定の
信号レベルまで増幅される。第7B図は入力データVi
として10110110101・・・・・・・・・を入
力した場合を例示しているが、論理回路からの出力。In this case, the input data (forming a pulse train) Vi is the seventh
A logic circuit consisting of an AND circuit 10 as shown in FIG.
(pulses supplied from the chip's leg propulsion circuit, each in phase with 1G1, IG2, IG3, and IG4) are divided into four, and then amplified by the amplifier 11 to a predetermined signal level. . Figure 7B shows the input data Vi
The example shows the case where 10110110101...... is input as the output from the logic circuit.
1,IG2,16及びI。1, IG2, 16 and I.
4はすべてその周期が入力データの4倍に、即ち周波数
が1/4に低下していることが分かる。4, it can be seen that the period is four times that of the input data, that is, the frequency is reduced to 1/4.
すなわち、このチツプでは、各プロツクCl,C2,C
3およびC4中の各構成子が動作している速度の4倍の
速度でデータの入力が可能となることが分かる。一方、
読み出し即ちチツプからのデータの出力は第8A図示の
ように、各検出器Dl,D2,D3およびD4からとり
出した信号。That is, in this chip, each block Cl, C2, C
It can be seen that data can be input at four times the speed at which each constructor in C.3 and C4 is operating. on the other hand,
Readout, ie, output of data from the chip, is a signal taken out from each detector Dl, D2, D3, and D4, as shown in Figure 8A.
1,V02,VD3およびVD4を増幅器(センスアン
プ)12で所定の電圧レベルD1″,VD2″,D3″
およびD4″まで増幅した後、0R回路13で合成して
行なわれる(この場合、D1とD3、およびD2とD4
でブリツジを構成することも可能であり、こうすること
によつてセンスアンプの数が半減するので、このような
構成法は周辺回路の簡素化、低コスト化に有効である。1, V02, VD3 and VD4 are set to predetermined voltage levels D1'', VD2'', D3'' by an amplifier (sense amplifier) 12.
and D4'', and then synthesized in the 0R circuit 13 (in this case, D1 and D3, and D2 and D4
It is also possible to configure a bridge using the following, and since this reduces the number of sense amplifiers by half, such a configuration method is effective in simplifying peripheral circuits and reducing costs.
)。この結果、第8B図示のようにチツプ全体としての
データ転送レートは4倍になる。すなわち、第6図示の
本発明第一の実施例によれば、チツプからのデータの入
出力に際して、各プロツク内構成子の動作速度の4倍の
データ転送レートを得ることができる。尚、この実施例
ではアクセスタイムは短縮されない。続いて、本発明を
多分割型チツプ(特願昭55101635号、1484
60号)に適用した実施例について説明するが、この多
分割型チツプは転送路を構成する二層の導体膜および戻
り用の導体膜中の同一位置に、左端の一部又は右端の一
部を通電用として切り残したスロツト(第13〜15図
中の30および31)を交互に配置することにより大域
的蛇行導体を形成して駆動電流の軽減化を図つたもので
あり、各マイナ一・ループはスロツトにより小ループ群
に分断されているため、ループ間を連結するスワツプ・
ゲート(特願昭55−119206号、特開昭
号)およびリプリケート・ゲート(特願昭55一11
9205号)が不可欠の構成子となる。). As a result, as shown in Figure 8B, the data transfer rate of the entire chip is quadrupled. That is, according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 6, it is possible to obtain a data transfer rate that is four times the operating speed of each component in the block when inputting and outputting data from the chip. Note that the access time is not shortened in this embodiment. Subsequently, the present invention was applied to a multi-segmented chip (Japanese Patent Application No. 55101635, 1484).
60), this multi-divided chip has a part of the left end or a part of the right end at the same position in the two-layer conductor film constituting the transfer path and the return conductor film. By alternately arranging the slots (30 and 31 in Figures 13 to 15) that are left uncut for energization, a global meandering conductor is formed to reduce the drive current.・Since the loop is divided into small loop groups by slots, there is a swap that connects the loops.
Gate (Japanese Patent Application No. 119206/1986,
No.) and Replicate Gate (Patent Application No. 1986-11)
No. 9205) is an essential component.
そこで以下では、多分割型チツプの説明に先立ち、まず
これらのゲートについて具体例を用いて概説する。但し
、本発明に使用されるゲートは以下で説明するゲートに
限定されるものではなく、同等の機能を有するものであ
れば、即ち後述のゞループ内伝搬7モードとゞ入れ替え
7モードをもつスワツプ・ゲート、および情報複製機能
をもつリプリケート・ゲートであれば、他の形状、配置
、構造等をもつものを用いてもよい。スワツプ・ゲート
は第9A図示のような構成をもち、ゲート制御導体20
への電流印加の有無により、転送路乃至小ループMj−
1とMj間を連結して情報を互いに入れ替え合うゞ入れ
替え7モードと、そうではなく各ループMj−1,mj
内で情報を伝搬させるゞループ内伝搬7モードのいずれ
かのモードに選択されるようになつている。Therefore, in the following, before explaining the multi-segmented chip, we will first give an overview of these gates using specific examples. However, the gates used in the present invention are not limited to the gates described below, but may be gates that have equivalent functions, such as a swap gate having seven modes of inter-loop propagation and seven modes. - Gates and replicate gates with information replication functions may have other shapes, arrangements, structures, etc. The swap gate has a configuration as shown in Figure 9A, with the gate control conductor 20
Depending on whether or not a current is applied to the transfer path or small loop Mj-
1 and Mj and exchange information with each other; and 7 modes in which each loop Mj-1, mj
One of seven intra-loop propagation modes for propagating information within the loop can be selected.
スワップ・ゲートを常にゞ入れ替え7モードに設定した
場合には、こゲートによつて連結されている二つの小ル
ープは融合して一つのより大きいループとなる。尚、以
下では開口パタン形状を長方形とする。スワツプ・ゲー
トは、第一、第二層導体膜3,ノ 5を切り欠いたスロ
ツト30,31を挟んで対向する小ループMj−1とM
jのコーナー部相互が一対の交叉開口パタン対3b,5
bで連結されていて、夫々の対向孔縁下が転送路乃至小
ループMj−1クMjの磁気バブル捕捉点Pl2P2:
P/フPl(P1とP/が、P2とP2″がそれぞれ同
時に捕捉点となる)となる。If the swap gate is set to the always swap 7 mode, the two small loops connected by this gate will merge into one larger loop. Note that, in the following, the opening pattern shape is assumed to be rectangular. The swap gate consists of small loops Mj-1 and Mj-1 facing each other with slots 30 and 31 cut out in the first and second layer conductor films 3 and 5.
The corner portions of j are a pair of crossed opening patterns 3b and 5
b, and the lower edge of each opposing hole is the transfer path or small loop Mj-1. Magnetic bubble trapping point Pl2P2 of Mj:
P/F Pl (P1 and P/ and P2 and P2'' are respectively capture points at the same time).
第9図では、区別のために第一層導体膜3の開口パタン
には斜線を施して示している。このスワツプ・ゲート部
交叉開口パタン対で連結されている各転送路乃至小ルー
プMj−1,mjは前述のように第一、第二層導体膜中
に所定の喰い違い関係で設けた開口パタン対3a,5a
の連続で形成されており、各導体膜に転送路駆動電流を
印加した場合、この電流はスロツトを境界として隣接す
る領域では互いに逆極性となるため、各孔縁下に形成さ
れる磁気バブル捕捉点P1〜P4,P/〜P4′(Pl
,P2,P3およびP4にはそれぞれP/,PI,Pf
およびP4′が対応して、これら対応する一対が同時に
捕捉点となる)の位置は図示のようになる。転送路乃至
小ループMj,mj−1内のバブルがそれぞれ交叉開口
パタン3bの孔縁下の捕捉点Pl,P/に到達したとき
に、第一、第二層導体膜3,5と平面的重なり関係にあ
るゲート匍脚導体20にゲート電流IGを第9B図示の
タイミングで印加すれば、各バブルは夫々相手方の転送
路乃至小ループに移り、同時入れ替え動作即ちスワツプ
動作が起きて、MjおよびMj−1間での情報の入れ換
えがなされる。スワツプ動作を第10図に即して更に詳
しく説明すると、スロツトを境として上側のループにあ
るバブルBと下側のループにあるバブルB′がコーナー
部のP4−P1間およびP4′−P1惰(バブル捕捉点
の位置については第9A図と同じである)に達したとき
に、第9B図示のゲート電流パルスIGlをバブルを拡
大する方向に印加すればバブルBおよびB′は拡大され
て、A−2図(タイムシーケンス上では第10B図中の
2に対応する)示の状態となる。In FIG. 9, the opening pattern of the first layer conductive film 3 is shown with diagonal lines for differentiation. Each of the transfer paths or small loops Mj-1, mj connected by the swap gate cross-opening pattern pair is formed by opening patterns provided in the first and second layer conductor films with a predetermined offset relationship, as described above. vs. 3a, 5a
When a transfer path driving current is applied to each conductive film, the current has opposite polarity in adjacent regions with the slot as the boundary, so the magnetic bubbles formed under the edge of each hole are trapped. Points P1 to P4, P/ to P4' (Pl
, P2, P3 and P4 respectively have P/, PI, Pf
and P4' correspond to each other, and these corresponding pairs simultaneously become capture points) as shown in the figure. When the bubbles in the transfer path or small loops Mj, mj-1 reach the trapping points Pl, P/ under the hole edge of the cross opening pattern 3b, they are flat with the first and second layer conductive films 3, 5. When the gate current IG is applied to the overlapping gate leg conductors 20 at the timing shown in FIG. Information is exchanged between Mj-1. To explain the swap operation in more detail with reference to FIG. 10, the bubble B in the upper loop and the bubble B' in the lower loop with the slot as the boundary move between P4 and P1 and between P4' and P1 at the corner. (The position of the bubble trapping point is the same as in FIG. 9A). If the gate current pulse IGl shown in FIG. 9B is applied in the direction of enlarging the bubbles, bubbles B and B' will be enlarged. The state shown in Fig. A-2 (corresponding to 2 in Fig. 10B on the time sequence) is reached.
続いて、P2およびP2′にバブル捕捉点が形成された
―間に第9B図示のタイミングで逆極性のゲート電流パ
ルスIG2を印加すれば、バブルB,甘はそれぞれP2
′,P2に移動しながら急激に縮小し(A−3の状態;
B図の3に対応する)、最終的には安定形状である円形
に戻る(A4の状態;B図の4に対応する)。この一連
の動作において、もし上下ループの対応する位置のいず
れか一方又は両方にバブルが無い場合には(即ち情報の
′O″が保持されている場合には)、B又はB′の位置
に仮想的にゞ空2のバブルが存在すると考えることによ
つて、上記と同様にして、ゞ空7のバブルが移動するこ
とが確かめられる。この結果、前述のように上のループ
のバブルBの下のループに、下のループのバブルBIは
上のループにそれぞれ同時に移動して、ループ間での情
報の入れ換え、即ちスワツプ動作が行なわれる。一方、
ゲート電流1Gを印加しなければ、各バブルがスロツト
を横切つて移動することがないので、各転送路乃至小ル
ープ内の伝搬動作となる。尚、一般的には第9,10図
示のように、このスワツプ・ゲートではそのゲート制御
導体20はスロツト30,31を挟んで対向し、横方向
に伸びる一対の往復導体部材20a,20bで構成され
るのが普通である。次にリプリケート・ゲートについて
説明するが、スワツプ・ゲートと同様の構成子には先と
同一の符号を付して説明する。Subsequently, if a gate current pulse IG2 of opposite polarity is applied at the timing shown in Figure 9B between the bubble trapping points formed at P2 and P2', bubbles B and P2' will be trapped at P2, respectively.
', rapidly shrinking while moving to P2 (state of A-3;
(corresponding to 3 in Figure B), and finally returns to a stable circular shape (state A4; corresponding to 4 in Figure B). In this series of operations, if there is no bubble in either or both of the corresponding positions of the upper and lower loops (i.e., if the information 'O' is retained), the position of B or B' is By considering the virtual existence of the bubble 2 in the sky, it can be confirmed that the bubble 7 in the sky moves in the same way as above.As a result, as mentioned above, the bubble B in the loop above moves. The bubble BI of the lower loop moves to the upper loop at the same time, and information is exchanged between the loops, that is, a swap operation is performed.On the other hand,
Unless a gate current of 1 G is applied, each bubble will not move across the slot, resulting in a propagation operation within each transfer path or small loop. Generally, as shown in FIGS. 9 and 10, the gate control conductor 20 of this swap gate is composed of a pair of reciprocating conductor members 20a and 20b that face each other with slots 30 and 31 in between and extend laterally. It is normal to do so. Next, the replicate gate will be explained, with components similar to the swap gate being denoted by the same reference numerals.
一方の転送路乃至小ループMj上を→P1→P2→P3
→P4→・・・・・・・・・と進んできたバブルがスロ
ツト30,31で切り欠かれた平行開口パタン対3c,
5cの中、一方の孔縁下P1に封着した時に、ゲート制
御導体21(一般にこれも往復導体部材21a,21b
より成る)に第11B図示のタイミングで、バブノを拡
大せしめる方向の電流1G1を印加すると、バブルBは
Mj上の捕捉点P1と他の転送路M上の捕捉点P/間に
跨がるように拡大する(第12A図A2の状態;第12
B図示タイムシーケンス上の位置2に対応する)。この
バブルBは、転送路駆動電流の位相に従つてこの大きさ
のまま次の捕捉点P2,P2′に移行するが、この時に
ゲート匍脚導体21にバブルを消滅せしめる方向の電流
1G2を第11B図示のタイミングで印加すれば、引き
伸ばされていたバブルBはその中央部近傍で二つに分断
される(第12A図A−3の状態:第12B図示タイム
シーケンス上の位置3に対応する)。これら二つの部分
は自然に安定形状である円形に戻るので、各転送路上に
はそれぞれバブルB,B′が出現する(第12A図A−
4の状態:第12B図示タイムシーケンス上の位置4に
対応する)。もし最初にバブルが無ければ、上記のシー
ケンスによつて新たにバブルが生成されることがない。
即ち、このゲートにより、上のループm・と全く同)
) Jじ情報
パタンが下のループM上に複製される。以上見てきたよ
うに、このゲートでは情報の複製が可能であり、読み出
しに際しては源情報を常に元の記憶場所に保持しておく
ことができるため、動作終了後に情報を元の位置に戻す
手間が省け、その分メモリ動作が効率化するという利点
、および検出器で誤動作が生じて情報が消滅した際に、
源情報を再び複製することによつて再読み出しが可能で
あるという利点をもつ。本発明を多分割型チツプに適用
した実施例を第13〜15図に示す。On one transfer path or small loop Mj → P1 → P2 → P3
→P4→・・・・・・ Parallel opening pattern pair 3c, in which the bubbles that have progressed are cut out at the slots 30 and 31,
5c, when the gate control conductor 21 (generally also reciprocating conductor members 21a, 21b) is sealed to the bottom P1 of the hole edge.
When a current 1G1 is applied in the direction of enlarging the bubble at the timing shown in Figure 11B, the bubble B will straddle between the capture point P1 on Mj and the capture point P/ on the other transfer path M. (state of A2 in Fig. 12A; 12th
B) corresponds to position 2 on the illustrated time sequence). This bubble B moves to the next capture point P2, P2' with this size according to the phase of the transfer path drive current, but at this time, a current 1G2 is applied to the gate leg conductor 21 in the direction of extinguishing the bubble. If the voltage is applied at the timing shown in Figure 11B, the stretched bubble B will be divided into two near its center (the state of A-3 in Figure 12A: corresponds to position 3 on the time sequence shown in Figure 12B). . Since these two parts naturally return to a stable circular shape, bubbles B and B' appear on each transfer path (Fig. 12A-A-
4 state: corresponds to position 4 on the 12B illustrated time sequence). If there are no bubbles initially, no new bubbles will be generated by the above sequence.
That is, with this gate, it is exactly the same as the loop m above)
) The same information pattern J is duplicated on the lower loop M. As we have seen above, this gate allows information to be duplicated, and when reading it, the source information can always be kept in its original storage location, so there is no need to return the information to its original location after the operation is completed. This has the advantage that memory operation becomes more efficient, and when a malfunction occurs in the detector and information is lost,
It has the advantage that it can be reread by duplicating the source information again. An embodiment in which the present invention is applied to a multi-segmented chip is shown in FIGS. 13-15.
これらはいずれも1チツプ上に二つの入力、出力ポート
を設けたものであるが、これら二つの入、出力ポートを
含む入出力行領域における開口パタン配置を、その伝搬
方向が互いに逆向きとなるように設定すると共に、発生
器および検出器と開口パタンとの相対配置を、二つの入
出力ポートの動作タイミングが互いにπだけずれるよう
に設定したものである。これは具体的には次のようにし
て実現される。まず、入力ポートについては、発生器G
/を構成する導体および開口パタン配置を第3A図示の
ようにする一方、GIを構成するヘアピン導体を第3D
図示の配置にした後、転送路開口パタン配置を第3図で
第一層導体膜の開口と第二層導体膜の開口を入れ換えた
ものとする。また出力ポートについても、同様に検出器
D(を第4図示d1の位置に配置し、その近傍の開口パ
タンを第4図示のように配置する一方、D2′について
は、これを第4図中D4の位置に配置した後、開口パタ
ン配置を第4図で第一層導体膜の開口と第二層導体膜の
開口を入れ換えたものとする。この結果、二つの入力又
は出力ポート間の動作タイミングがπだけずれるので、
第一の実施例と同様にして、第5図示の従来例に比べて
ほぼ2倍のデータ転送レートを得ることができる。Both of these have two input and output ports on one chip, but the aperture pattern arrangement in the input/output row area including these two input and output ports is such that the propagation directions are opposite to each other. In addition, the relative arrangement of the generator, detector, and aperture pattern is set such that the operation timings of the two input/output ports are shifted from each other by π. Specifically, this is achieved as follows. First, for the input port, generator G
The conductor and opening pattern arrangement constituting / is as shown in 3A, while the hairpin conductor constituting GI is arranged as 3D
After the illustrated arrangement is made, the transfer path opening pattern arrangement is changed to that shown in FIG. 3, with the openings in the first layer conductor film and the openings in the second layer conductor film interchanged. Regarding the output port, similarly, the detector D is placed at the position d1 in the fourth figure, and the aperture pattern in the vicinity thereof is arranged as shown in the fourth figure. After placing it at position D4, assume that the opening pattern arrangement is as shown in Fig. 4, with the openings in the first layer conductor film and the openings in the second layer conductor film swapped.As a result, the operation between the two input or output ports is changed. Since the timing is shifted by π,
Similar to the first embodiment, it is possible to obtain a data transfer rate that is approximately twice that of the conventional example shown in FIG.
尚、第14図の実施例以外はすべて二つの互いに独立な
メジヤ一・マイナ一構成より成るが、第14図示の例で
もマイナ一・ループを中央部で分断し、破線のような構
成にすることによつて同様な構成をとることも可能であ
る。また、第13〜15図示の実施例では入出力行領域
と、記憶領域を形成する複数個の行領域とを連続する導
体としているが、これらを分割して別個に駆動すること
も可能である。この場合には、チップ全体の消費電力、
即ちチツプ上での発熱を低減できるという利点がある。
尚、以上では導体膜行領域数が7割の場合を例示して説
明したが、この数は任意でよく、その場合にもバブル検
出器および発生器と転送パタンの相対配置等に同様の工
夫を施すことによつて同等の効果をあげることができる
。また、入出力制御用周辺回路としても第7A,8A図
示のものを例にとつて説明したが、同様の機能を有する
ものであれば、これ以外のもの、例えば直並列、並直列
変換器等を用いたものであつてもあるいはその他のもの
であつてもよい。以上詳記のように本発明によれば、従
来と同一周波数の転送路駆動電流およびバブル材料を用
いても、より高いデータ転送レートを実現できるので、
高速性を要求されるような用途に対しても充分に対処で
きるようになり、適応分野および利用の拡大が期待でき
る。Note that all of the embodiments other than the embodiment shown in FIG. 14 consist of two mutually independent major and minor configurations, but in the example shown in FIG. It is also possible to adopt a similar configuration. Furthermore, in the embodiments shown in Figures 13 to 15, the input/output row area and the plurality of row areas forming the storage area are continuous conductors, but it is also possible to divide these and drive them separately. . In this case, the power consumption of the whole chip,
That is, there is an advantage that heat generation on the chip can be reduced.
In addition, although the above explanation is based on an example in which the number of conductor film row areas is 70%, this number may be arbitrary, and in that case, similar measures can be taken for the relative arrangement of the bubble detector and generator and the transfer pattern, etc. The same effect can be achieved by applying In addition, although the input/output control peripheral circuits shown in Figures 7A and 8A have been explained as examples, other circuits may be used as long as they have similar functions, such as series-parallel, parallel-serial converters, etc. or some other method may be used. As detailed above, according to the present invention, a higher data transfer rate can be achieved even if the transfer path drive current and bubble material have the same frequency as conventional ones.
It is now possible to adequately handle applications that require high speed, and the field of application and use can be expected to expand.
第1図は二層導体膜磁気バブル転送路の基本構成部分の
分解斜視図、第2A,B,C図はそれぞれ第1図示転送
路の駆動電流シーケンス、バブル発生器の駆動電流、お
よび検出器からの出力電圧の各説明図、第3図は発生器
を構成するヘアピン導体と転送路開口パタンの相対配置
の説明図、第4図は検出器を構成するパーマロイ薄膜と
検出器近傍の開口パタンの形状および相対配置の説明図
、第5図は従来の二層導体バブルメモリのチツプの構成
図、第6図は本発明第一の実施例の概略構成図、第7A
,B図は第一実施例の入力部制御回路の一例の構成図及
びその各部信号パルスのタイムシーケンス図、第8A,
B図は同じく第一実施例の出力部制御回路の一例の構成
図及びその各部信号パルスのタイムシーケンス図、第9
A,B図はスワツプ・ゲートの一例の構成図とゲート電
流パルスシーケンス図、第10A,B図は第9図示スワ
ツプ・ゲートの動作推移とこれに対応するタイムシーケ
ンス上の時刻の説明図、第11A,B図はリプリケート
・ゲートの一例の構成図とそのゲート制御パルスの説明
図、第12A,B図は第11図示リプリケート・ゲート
の動作推移とこれに対応するタイムシーケンス上の時刻
の説明図、第13図は本発明第二の実施例の概略構成図
、第14図は本発明第三の実施例の概略構成図、第15
図は本発明第四の実施例の概略構成図、である。Figure 1 is an exploded perspective view of the basic components of the two-layer conductor film magnetic bubble transfer path, and Figures 2A, B, and C are the drive current sequence of the first illustrated transfer path, the drive current of the bubble generator, and the detector, respectively. 3 is an explanatory diagram of the relative arrangement of the hairpin conductor that constitutes the generator and the transfer path opening pattern, and Figure 4 is an illustration of the permalloy thin film that constitutes the detector and the opening pattern near the detector. FIG. 5 is a diagram of the configuration of a conventional two-layer conductor bubble memory chip; FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the first embodiment of the present invention; FIG.
, B is a configuration diagram of an example of the input section control circuit of the first embodiment and a time sequence diagram of signal pulses of each part thereof.
Similarly, Figure B is a configuration diagram of an example of the output section control circuit of the first embodiment and a time sequence diagram of the signal pulses of each part thereof.
Figures A and B are a configuration diagram of an example of a swap gate and a gate current pulse sequence diagram; Figures 10A and B are explanatory diagrams of the operation transition of the swap gate shown in Figure 9 and the corresponding times on the time sequence; Figures 11A and 11B are diagrams illustrating the configuration of an example of the replicate gate and its gate control pulses, and Figures 12A and 12B are diagrams illustrating the operation transition of the replicate gate shown in Figure 11 and the corresponding times on the time sequence. , FIG. 13 is a schematic diagram of the second embodiment of the present invention, FIG. 14 is a schematic diagram of the third embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a schematic configuration diagram of a fourth embodiment of the present invention.
Claims (1)
開口パタンにより上記磁気バブルの転送路を構成し、該
転送路により記憶領域を形成して成る磁気バブルメモリ
チップの該記憶領域への入出力方式であつて、上記記憶
領域に対し、複数の入力ポート及び複数の出力ポートを
備えさせ、該入力ポート同志及び出力ポート同志の動作
タイミングを所定の位相だけずらすことにより、該複数
の入力ポート及び複数の出力ポートを並列的に動作させ
ることを特徴とする磁気バブルメモリチップにおける入
出力方式。1. An opening pattern formed in a two-layer conductor film on a substrate film carrying magnetic bubbles constitutes a transfer path for the magnetic bubbles, and a storage area is formed by the transfer path. In this input/output method, the storage area is provided with a plurality of input ports and a plurality of output ports, and the operation timings of the input ports and the output ports are shifted by a predetermined phase. An input/output method in a magnetic bubble memory chip characterized by operating a port and a plurality of output ports in parallel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56159726A JPS592992B2 (en) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | Input/output method in magnetic bubble memory tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56159726A JPS592992B2 (en) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | Input/output method in magnetic bubble memory tube |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5860485A JPS5860485A (en) | 1983-04-09 |
| JPS592992B2 true JPS592992B2 (en) | 1984-01-21 |
Family
ID=15699931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56159726A Expired JPS592992B2 (en) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | Input/output method in magnetic bubble memory tube |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS592992B2 (en) |
-
1981
- 1981-10-07 JP JP56159726A patent/JPS592992B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5860485A (en) | 1983-04-09 |
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