DE2236694A1 - CORE STORAGE MATRIX WITH HIGH STORAGE DENSITY - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,Patent attorneys Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weιckmann, Dipl.-Chem. B. HuberDipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A. Weιckmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN8 MUNICH 86, DEN

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Kernspeichermatrix mit hoher SpeicherdichteCore storage matrix with high storage density

Die Erfindung betrifft einen Koinzidenzspeicher und insbesondere einen Kernspeicher mit hoher Speicherdichte.The invention relates to a coincidence memory and, more particularly, to a high density core memory.

Pur die Fertigung von Kernspeichern sind bereits mannigfache Kernanordnungen und Verdrahtungen bekannt. Hierzu gehören 3- oder Mehrdrahtanordnungen in doppeltgrätenartiger, schachbrettartiger und doppeltschachbrettartiger Kernorientierung und 2-Draht, 2 1/2 D Anordnungen» In 3~Drahtsystemen wird ein Draht für die longitudinalen bzw. horizontalen Halbströme, ein Draht für die transversalen Halbströme und ein Draht für den Lese-Inhibit-Vorgang be~ nutzt. Bei Verwendung gesonderter Drähte zum Auslesen und Sperren oder gesonderter Drähte für die Lese-Halbströme und Schreib-Halbströme auf einer oder beiden Achsen sind manchmal zusätzliche Drähte vorgesehen. Ir. ,°-Draht,The production of core memories is already manifold Core assemblies and wirings known. This includes 3- or multi-wire arrangements in a double-bone, checkerboard and double checkerboard core orientation and 2-wire, 2 1/2 D arrangements »In 3 ~ wire systems, a wire is used for the longitudinal resp. horizontal half currents, a wire for the transverse half currents and a wire for the read inhibit process uses. When using separate wires for reading out and blocking or separate wires for the reading half-currents and write half-currents are on one or both axes sometimes additional wires are provided. Ir. , ° wire,

~ 2 0 9 8 8 6/1196 ~ 2 0 9 8 8 6/1196

2 1/2 D Anordnungen wird eine der Halbstromleitungen gleichzeitig zum Auslesen benutzt und keine Inhibit-Leitung verwendet.2 1/2 D arrangements becomes one of the half-current lines used at the same time for readout and no inhibit line used.

Gleichgültig welche Kernanordnung oder Verdrahtung benutzt wird, sind die Kernmittelpunkte benachbarter Kerne in longitudinaler und transversaler Richtung mindestens im Abstand eines Durchmessers voneinander entfernt. Die Kerne sind in einem Winkel von 45° geneigt und halbieren den Winkel zwischen der longitudinalen und transversalen Achse. Die Lese-Leitungen sind folglich diagonal flechtbar, wodurch die teilweise vorhandenen Rauschsignale ausgeglichen werden und eine gegenseitige Löschung stattfindet« Regardless of the core arrangement or wiring used, the core centers are adjacent cores in the longitudinal and transversal directions at least one diameter apart. the Cores are inclined at an angle of 45 °, bisecting the angle between the longitudinal and transverse Axis. The read lines can consequently be braided diagonally, thereby compensating for the noise signals that are partially present and mutual deletion takes place "

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Kernspeichermatrix mit hoher Speicherdichte zu schaffen.The object of the present invention is to provide an improved core memory matrix with a high storage density to accomplish.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Kernspeiohermatrix mit in einem doppelten Grätenmuster angeordneten Kernen vor, in dem zwei benachbarte longitudinale Kernreihen gleichorientiert sind und ein gleichorientiertes Paar von Reihen bilden. Die Kerne angrenzender Reihenpaare haben entgegengesetzte Orientierungen, Die Kerne sind zur longitudinalen Achse und einem spitzen Winkel von 45° und sehr dicht angeordnet, weshalb die längs der longitudinalen Achse verlaufende Lese-Leitung wesentlich kürzer sein kann.To solve this problem, the invention provides a nuclear storage matrix with cores arranged in a double herringbone pattern, in which two adjacent longitudinal Core rows are like-oriented and form a like-oriented pair of rows. The cores of adjacent pairs of rows have opposite orientations, the cores are to the longitudinal axis and an acute angle of 45 ° and arranged very densely, which is why the read line running along the longitudinal axis can be considerably shorter.

Die Kernabstände, d„h. die Abstände zwischen den Kernmittelpunkten benachbarter Kerne können in longitudinaler Richtung etwa einen halben Kerndurchmesser und in transversaler Richtung etwa einen Kerndurchmesser betragene Die Kerne sind hierbei unter einem Winkel von 50° zur longitudinalen Achse geneigt.The core distances, i. the distances between the core centers of neighboring cores can be longitudinal Direction about half a core diameter and about a core diameter in the transverse direction The cores are inclined at an angle of 50 ° to the longitudinal axis.

2 U Ü U i^f (i / 1 1 9 2 U Ü U i ^f (i / 1 1 9

Diese.dicht gepackte doppelte Grätenmusteranordnung besitzt zahlreiche weitere Vorteile. Die Bit-Dichte ist verdoppelt und die Signallaufzeit erheblich verkürzt, was insbesondere bei großen Speicherebenen wichtig ist, für die eine von der Kernstellung unabhängige konstante Zugriffszeit erwünscht ist₀ Zusätzliche Vorteile ergeben sich durch die Verringerung der Kapazität zwischen der Lese- und den Ansteuer-Leitungen und durch die Verringerung der Selbstinduktivität in der Lese-Leitung. Diese Faktoren, die weitgehend von der Länge der Lese- und Ansteuer-Leitungen abhängig sind, reduzieren das Maß der auf die Lese-Leitung einwirkenden Störungen und den Betrag des erforderlichen Ansteuerstromes ganz beträchtlich. Die dichte Anordnung der-Kerne längs der longitudinalen Achse schafft zudem einen Tunnel- und magnetischen Schirmeffekt. Der Abstand zwischen den Kernen ist so klein, daß die Kerne einander überlappen und nur ein sehr geringer magnetischer Fluß imstande ist, mit einer benachbarten Reihe zu koppeln. Hierdurch ist die induktive Kopplung zwischen Drähten benachbarter Reihen um den Faktor 10 reduziert. Ein weiterer durch den engen Kernabstand begründeter Vorteil ergibt sich beim Verflechten der Kerne. Zur Durchführung der verschiedenen Drähte durch die Kerne wird eine Nadel benutzt, wobei es häufig geschieht, daß die Nadelspitze ein Teil aus einem Kern herausschlägt, der, da er hierdurch schadhaft geworden ist, ausgetauscht werden muß» Bedingt durch den engen Kernabstand ist die Nadel jedoch in stärkerem Maße gezwungen, den durch die Kernmittelpunkte vorgezeichneten Weg einzuhalten, wodurch die Gefahr einer Beschädigung der Nadel erheblich verringert ist.This tightly packed double herringbone arrangement has numerous other advantages. The bit density is doubled, and considerably reduces the signal propagation time, which is important particularly for large memory planes for which is independent of the core position constant access time is desired ₀ Additional advantages result from the reduction in the capacity between the reader and the driving lines and by reducing the self-inductance in the read line. These factors, which are largely dependent on the length of the read and control lines, reduce the amount of interference acting on the read line and the amount of control current required quite considerably. The close arrangement of the cores along the longitudinal axis also creates a tunnel and magnetic shielding effect. The spacing between the cores is so small that the cores overlap each other and very little magnetic flux is able to couple with an adjacent row. This reduces the inductive coupling between wires in adjacent rows by a factor of 10. Another advantage due to the narrow core spacing results when the cores are intertwined. A needle is used to lead the various wires through the cores, and it often happens that the tip of the needle knocks out a part of a core which, since it has become damaged as a result, has to be replaced forced to a greater extent to adhere to the path indicated by the core centers, which considerably reduces the risk of damage to the needle.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes nach der Erfindung dargestellt. Darin zeigt:In the drawing, an embodiment of the object according to the invention is shown. It shows:

1 196 ~.⁴ "1 196 ~. ⁴ "

Figur 1 eine Draufsicht auf einen Teil einer Kernspeichermatrix nach der Erfindung jFIG. 1 shows a plan view of part of a core memory matrix according to the invention

Figur 2 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch einen Teil der Kernspeichermatrix nach Figur 1, aus dem der bevorzugte Orientierungswinkel mit Abstand der Kerne ersichtlich ist.FIG. 2 shows, in an enlarged representation, a section through part of the core memory matrix according to FIG. 1, from which the preferred orientation angle with the distance between the cores can be seen.

Erfindungsgemäß sind die Kerne der Kernspeichermatrix in einem doppelten Grätenmuster angeordnet, unter einem spitzen Winkel, der größer als 45° iet, zur longitudinalen Achse ausgerichtet und ihr Abstand voneinander, d.h. der Abstand zwischen benachbarten Kernmittelpunkten kleiner als ihr Kerndurchmeeser gewählt. Der Kernabstand ist insbesondere in longitudinaler Richtung sehr gering. Die Lese-Leitung ist parallel zur longitudinalen Achse geführt und dadurch ihre Länge auf ein Minimum herabgesetzt« Diese Anordnung besitzt wesentliche Fertigunge- und betriebstechnische Vorteile.According to the invention, the cores of the core memory matrix are arranged in a double herringbone pattern, under one acute angle greater than 45 ° to the longitudinal Axis aligned and their distance from each other, i.e. the distance between neighboring core centers smaller chosen as its core diameter. The core spacing is particular very little in the longitudinal direction. The read line is routed parallel to the longitudinal axis and thereby reduced its length to a minimum. This arrangement has essential manufacturing and operational engineering Advantages.

Die in Figur 1 dargestellte Kernspeichermatrix hoher Speicherdichte besitzt ein Substrat 12 und matrixartig auf diesem befestigte magnetische Kerne 14· Die Matrix gemäß diesem Ausführungsbeispiel bildet eine Speicherebene mit 16.584 Kernen, wobei jeweils 128 Kerne in jeder Reihe und Spalte sind. Die Kernspeichermatrix nach Figur 1 weist eine 3-Draht-Anordnung auf mit einer X- oder longitudinalen Ansteuerleitung 16, einer Y- oder transversalen Ansteuerleitung 18 und einer Lese-Inhibit-Leitung 20, die jeden Kern induktiv koppelt. Diese durch ihre hohe Speicherdichte ausgezeichnete Technik ist in gleicher Weise auf Verdrahtungen mit zum Beispiel 2 oder 4 jeweils mit jedem Draht gekoppelten Drähten übertragbar.The high storage density core memory matrix shown in FIG. 1 has a substrate 12 and is matrix-like magnetic cores attached to it 14 · The matrix according to this exemplary embodiment forms a memory level with 16,584 cores, with 128 cores in each row and column are. The core memory matrix according to FIG. 1 has a 3-wire arrangement with an X or longitudinal one Control line 16, a Y or transverse control line 18 and a read inhibit line 20 inductively coupling each core. This technology, which is distinguished by its high storage density, works in the same way Wiring with, for example, 2 or 4 wires coupled to each wire can be transferred.

- 5 20988Ü/1196 - 5 20988Ü / 1196

Bs sind Kerne beliebiger Größe geeignet. In vorliegendem Ausführungsbeispiel wurden standardisierte 0,45 mm Ringkerne mit einem Außendurchmesser von 0,45 mm, einem Innendurchmesser von 0,3 mm und einer Höhe von ca_o 0,1 mm benutzt. Die Kerne 14 sind nach Art eines doppelten Grätenmusters angeordnet, wobei zwei benachbarte longitudinale Reihen von Kernen die gleiche Orientierung haben und ein sogenanntes Reihenpaar bilden, während die Kerne benachbarter Reihenpaare entgegengesetzt orientiert sind₀ Der minimale Abstand in longitudinaler Achsrichtung wird erhalten, wenn die Kerne in dem mit der Verdrahtung der transversalen Ansteuer-Leitung zu vereinbarenden maximalen Winkel, der in diesem Ausführungsbeispiel 58 beträgt, orientiert sind. Zur Rauschunterdrückung können die Kernorientierungen jedes Reihenpaares jeweils in bestimmten Intervallen umgekehrt und die längs der Reihen verlaufenden Lese-Inhibit-Leitungen von einer Reihe des Reihenpaares zur anderen Reihe dieses Paares gekreuzt sein. Die Kerne auf der linken Seite des Reihenpaares X„, Χ.., in dem dieses die Spaltenleitungen Y_Q bis Yg·* kreuzt, haben folglich die entgegengesetzte Orientierung im Vergleich zu den Kernen, die im rechtsseitigen Teil angeordnet sind, d.h. in dem Teil, in dem das Reihenpaar X_Q, X₁ die Spaltenleitungen Yg, bis Y₁₂7 kreuzt. Die Zahl der Umkehrungen der Kernorientierungen oder Lese-Inhibit-Überkreuzungen kann, falls es erwünscht ist, erhöht werden_o Cores of any size are suitable. In the present embodiment, standardized 0.45 mm toroids were mm with an outer diameter of 0.45 mm an internal diameter of 0.3 and a height of about 0.1 mm _o used. The cores 14 are arranged in the manner of a double bone pattern, two adjacent longitudinal rows of nuclei have the same orientation, and a so-called pair of rows to form, while the cores of adjacent pairs of rows are oppositely oriented ₀ The minimum distance in the longitudinal axis direction is obtained when the nuclei in the maximum angle to be reconciled with the wiring of the transverse control line, which is 58 in this exemplary embodiment. For noise suppression, the core orientations of each pair of rows can be reversed at certain intervals and the read inhibit lines running along the rows can be crossed from one row of the row pair to the other row of this pair. The cores on the left side of the row pair X ", Χ .., in which this crosses the column lines Y _Q to Yg * *, consequently have the opposite orientation compared to the cores which are arranged in the right-hand part, ie in the part , in which the row pair X _Q , X ₁ crosses the column lines Yg to Y ₁₂ 7. The number of reversals of core orientations or read-inhibit crossings can be increased, if desired, _{or the like}

Zusätzlich zu den longitudinalen X-Ansteuer-Leitungen ist eine Lese-Inhibit-Leitung 20 in longitudinaler Richtung durch jeden Kern geführt. Diese Lese-Inhibit-Leiiung besitzt zwei mit S-Ia und S-Ib bezeichnete symmetrische Hälften, die über eine Mittelanzapfung 22 miteinander verbunden sind. Jeder Kern jedes Reihenpaares ist mit einer der Hälften der Lese-Inhibit-Leitung 20 gekoppelt,In addition to the longitudinal X control lines, there is a read inhibit line 20 in the longitudinal direction guided through every core. This read inhibit line has two with S-Ia and S-Ib designated symmetrical halves, which are connected to one another via a center tap 22 are connected. Each core of each pair of rows is coupled to one of the halves of the read inhibit line 20,

2 0 9 ü Ü ti / 11 9 6 2 0 9 ü Ü ti / 11 9 6

wobei jeweils korrespondierende Kerne jeweils mit der anderen Hälfte induktiv gekoppelt sind. Folglich ist jeder Kern der Matrix mit einer der Hälften der Leee-Leitung induktiv gekoppelt. Die symmetrische Anordnung der Lese-Inhibit-Leitungshälften führt zusammen mit der periodischen Umkehrung der Kernorientierungen und mit den Kreuzungen der Lese-Inhibit-Leitung zu einer Rauschunterdrückung beim Auslesen der gespeicherten Information.with corresponding cores each with the other half are inductively coupled. Hence, each core of the matrix is with one of the halves of the Leee line inductively coupled. The symmetrical arrangement of the read inhibit line halves leads together with the periodic reversal of the core orientations and with the crossings of the read inhibit line to a noise suppression when reading out the stored information.

Die Mittelanzapfung 22 ist mit einer Inhibit-Ieitung 24 verbunden, die wiederum über einen Schalter 26 mit einem nicht dargestellten Treiber gekoppelt ist. Beim Auslesen wirkt die Lese-Inhibit-Leitung 20 als eine symmetrische, abgeglichene Lese-Leitung mit geöffnetem Schalter Beim Einschreiben wirkt die Lese-Inhibit-Leitung als zwei parallele Inhibit-Leitungen mit geschlossenem SchalterThe center tap 22 is connected to an inhibit line 24 connected, which in turn is coupled via a switch 26 to a driver, not shown. When reading out the read inhibit line 20 acts as a symmetrical, balanced read line with the switch open When writing, the read inhibit line acts as two parallel inhibit lines with the switch closed

Es ist ohne weiteres erkennbar, daß auch andere Muster, Abstände und Orientierungen verwendet werden können. Zum Beispiel können gleichorientierte Gruppen von Reihen 4 anstatt 2 Reihen und unterschiedliche Größen von Ansteuer- und Lese-Leitungen besitzen. Die Verwendung kleinerer transversaler Ansteuer-Leitungen ermöglicht einen etwas größeren Orientierungswinkel, durch den zwar der Fädelquerschnitt herabgesetzt, jedoch ein engerer Kernabstand längs der longitudinalen Achse erhalten wird.It is readily apparent that other patterns, spacings, and orientations can be used. To the For example, identically oriented groups of rows of 4 instead of 2 rows and different sizes of control and have read lines. The use of smaller transverse drive lines enables one slightly larger orientation angle, which reduces the thread cross-section, but a narrower core distance along the longitudinal axis.

Einige bedeutende Faktoren, welche den Abstand der Kerne beeinflussen, sind in Figur 2 dargestellt, die mehrere Kerne 14 zeigt, die im Bereich der Überschneidung des Ansteuerleituiigspaares X-., X. mit deu transverbalen Ansteuerleitungen Y/-₂f ^Y63 uttd ^Y64 angeordnet sind. Hieraus ist ersichtlich, daß die beiden Ansteuerleitungen und die Lese-Inhibit-Leitung sich im Bereich eines Kerns 14 kreuzen und daß die Y-Ansteuerleitung zwischenSome important factors which influence the spacing of the cores are shown in FIG. 2, which shows several cores 14, which in the area of the intersection of the pair of control lines X-., X. with transverbal control lines Y / - ₂ f ^Y 63 uttd ^Y 64 are arranged. From this it can be seen that the two control lines and the read inhibit line cross in the area of a core 14 and that the Y control line between

2 0 a H M ti / 1 1 9 8 - /2 0 a H M ti / 1 1 9 8 - /

der X-Ansteuerleitung und der Lese-Inhibit-Leitung geführt sinde Dies erfordert für die durch die Kerne einer Spalte geführte Y-Ansteuerleitung einen optimalen "Kernöffnungsquerschnitt" βthe X control line and the read inhibit line This requires an optimal "core opening cross-section" for the Y control line that is led through the cores of a column β

Gemäß Figur 1 betragen die transversalen Abstände A der Kernmittelpunkte benachbarter 0,45 mm-Kerne gleicher Orientierung etwa 0,42 mm. Zwischen Kernreihen mit entgegengesetzter Orientierung beträgt der transversale Abstand B benachbarter Kerne etwa 0,46 mm. Der longitudinale Abstand zwischen den Kernmittelpunkten beträgt C = 0,254 mm zwischen gleichorientierten Kernen und 0,46 mm zwischen den Kernen der Ansteuerleitungen Yg~ und Yg/· Im Ausführungsbeispiel hat die X- und die Y-Leitung einen Durchmesser von 0,07 mm und die Lese-Inhibit-Leitung einen Durchmesser von 0,074 mnuAccording to FIG. 1, the transverse distances A between the core centers of adjacent 0.45 mm cores are the same Orientation about 0.42 mm. Between core rows with opposite Orientation, the transverse distance B between adjacent cores is approximately 0.46 mm. The longitudinal The distance between the core centers is C = 0.254 mm between cores with the same orientation and 0.46 mm between the Cores of the control lines Yg ~ and Yg / · In the exemplary embodiment, the X and Y lines have a diameter 0.07 mm and the read inhibit line 0.074 mnu in diameter

Bei O₉ 45 mm-Kernen muß bei Bestimmung des Kernabstandes darauf geachtet werden, daß zwischen den Kernen und zwischen den Körnen und Drähten eine lichte Weite von ca. 0,046 mm erhalten bleibt. Ansonsten besteht die Gefahr, daß Schwingungskräfte die Kerne anschlagen oder sonstwie beschädigen. Insbesondere die Abstände 32 zwischen den Außendurchmessern benachbarter Kerne und die Abstände zwischen einem Kern und einer benachbarten Y-Ansteuerleitung sind kritisch. Als Folge des engen Kernabstandes verursachen die magnetischen Kerne einen Tunnel- oder Schirmeffekt, der die magnetische Kopplung zwischen Drähten benachbarter Eeihen größtenteils reduziert. Stellt man sich zum Beispiel vertikale Pfade vor, welche die Ansteuerleitung X^ mit einem Teil der Lese-Inhibit-Leitung in der X₀-Reihe verbinden, dann umfassen diese Pfade im wesentlichen nur die'Kernöffnungen", durch welche die Y-Ansteuerleitungen führen« Dieser Schirm verringert die induktive Kopplung zwischen den Reihen um einen Faktor 10 oder mehr.In the case of O ₉ 45 mm cores, when determining the core spacing, care must be taken to ensure that a clear width of approx. 0.046 mm is maintained between the cores and between the grains and wires. Otherwise there is a risk that vibration forces will strike the cores or otherwise damage them. In particular, the distances 32 between the outer diameters of adjacent cores and the distances between a core and an adjacent Y drive line are critical. As a result of the narrow core spacing, the magnetic cores cause a tunnel or shielding effect, which largely reduces the magnetic coupling between wires in adjacent rows. If, for example, one imagines vertical paths which connect the drive line X ^ to part of the read inhibit line in the X ₀ row, then these paths essentially only include the 'core openings' through which the Y drive lines lead «This screen reduces the inductive coupling between the rows by a factor of 10 or more.

2093S(5/ 1 196 - 8 -2093S (5/1 196 - 8 -

Die Bedingungen für die Orientierung eines Kerns sind anhand des Kerns dargestellt, der sich in Figur 2 im Schnittpunkt zwischen den Ansteuerleitungen X« und Yg, befindet. Dieser Kern ist unter einem Winkel oO zur longitudinalen Achse geneigt und besitzt zur Durchführung der Ansteuerleitung Yg. und zwar betrachtet in zur longitudinalen Achse vertikaler Richtung eine Kernöffnung 40 einer Weite D. Der Kern hat einen Außendurchmesser Dq, einen Innendurchmesser D. und eine Höhe W.The conditions for the orientation of a core are shown on the basis of the core, which is shown in FIG Intersection between control lines X «and Yg, is located. This core is at an angle oO to inclined longitudinal axis and has to lead through the control line Yg. namely viewed in to a core opening 40 of a width D in the longitudinal axis of the vertical direction. The core has an outer diameter Dq, an inside diameter D. and a height W.

Vom Standpunkt steigender Kerndichte längs der longitudinalen Achse und abnehmender Länge der Lese-Inhibit-Ißitung aus ist es erwünscht, die Kerne so weit wie möglich vertikal zu orientieren. Dies wird durch den Abstand veranschaulicht, der zunimmt, wenn der Kern um den Schnittpunkt der Ansteuerleitungen X- und Ygp *^m Uhrzeigersinn etwas mehr in senkrechter Richtung gedreht wird, wodurch ein geringerer Abstand möglich ist. Fertigungstechnische Überlegungen fordern jedoch, daß die Y-Ansteuerleitung und die zu ihrer Fädelung dienende Nadel ohne Biegen durch die Kernöffnungen hindurchgeführt werden können. Falls durch die Kerne einer Spalte kein geradliniger Fädelweg gegeben ist, wird die Nadel beim Auffädeln der Kerne beschädigt. Eine ausreichende lichte Weite ist gegeben, wenn die Weite D der Kernöffnung 40 etwa doppelt so groß ist wie der Durchmesser der transversalen AnsteuerleitungFrom the standpoint of increasing core density along the longitudinal axis and decreasing length of the read inhibit line, it is desirable to orient the cores as vertically as possible. This is illustrated by the distance that increases when the core is rotated a little more in the vertical direction ^{around the intersection of the control lines X- and Ygp * m, which makes a smaller distance possible.} Manufacturing considerations, however, require that the Y control line and the needle used for threading it can be passed through the core openings without bending. If there is no straight threading path through the cores of a column, the needle will be damaged when the cores are threaded. A sufficient inside width is given when the width D of the core opening 40 is approximately twice as large as the diameter of the transverse control line

Wird in der Darstellung nach Figur 2 die zum unteren Rand der Kernöffnung 42 des Kernes 14 gerichtete Mantellinie bis zum rechtsseitigen Rand der Öffnung 40 verlängert, so erhält man ein rechtwinkliges Dreieck mit den Scheitelpunkten 44, 45, 46. Der Winkel beträgt im Scheitelpunkt 90° If, in the illustration according to FIG. 2, the surface line directed towards the lower edge of the core opening 42 of the core 14 is extended to the right-hand edge of the opening 40, a right-angled triangle with the vertices 44, 45, 46 is obtained. The angle at the vertex is 90 °

90°, im Scheitelpunkt 44 θ = 90°-ocund im Scheitelpunkt90 °, at the vertex 44 θ = 90 ° -oc and at the vertex

0⁽J ; ti/ 1 196 ~ ⁹ "0 ⁽ J; ti / 1 196 ~ ⁹ "

Aus den folgenden Beziehungen ergabt sich: cot OC = cosO^ = W + DThe following relationships result: cot OC = cosO ^ = W + D

sin °^ sin ° ^ sin c»6sin c »6 ' = W sinot+D '= W sinot + D D₁ D.D ₁ D. WD
= arcsin D.WD
= arcsin D. +Vw² -^ ₊ I+ Vw ² - ^ ₊ I + 1+ 1

Setzt man in diese Formeln die für das Beispiel nach Figur 1 gewählten Werte für W = 0,1 mm, D₁ = 0,29 mm und Gk- = 50° ein, so erhält man für D = 0_r1G9 mm„ Dieser Wert ist geringfügig kleiner als der doppelte Wert für 0,07 mm des erforderlichen Durchmessers der Ansteuerleitung Yg/· Im Gegensatz hierzu führt die 45°-Kernorientierung der bekannten Anordnungen zu unnötig großen Fenstern (Kernöffnung betrachtet in transversaler Richtung) und weitaus weniger dichten Kernabständen»If the values chosen for the example according to FIG. 1 for W = 0.1 mm, D ₁ = 0.29 mm and Gk- = 50 ° are inserted _{into these formulas, then for D = 0 r} 1G9 mm one obtains “This value is slightly smaller than double the value for 0.07 mm of the required diameter of the control line Yg / · In contrast to this, the 45 ° core orientation of the known arrangements leads to unnecessarily large windows (core opening viewed in the transverse direction) and far less tight core spacings »

Zusätzlich zu den Vorteilen erhöhter Bit-Dichte und verringerter Gefahr der Nadelbeschädigung bietet diese Kernspeichermatrix wesentliche elektrische Vorteile. Die kapazitive Kopplung zwischen den parallelen Lese-Inhibit- und X-Ansteuerleitungen ist durch die folgende Formel bestimmt :In addition to the advantages of increased bit density and reduced risk of needle damage, this core memory matrix offers significant electrical advantages. The capacitive coupling between the parallel read inhibit and X control lines is determined by the following formula:

CAP =CAP =

cash"¹ (d/a) (4)cash " ¹ (d / a) (4)

20 9« »6/ 1 1 9 6 - 10 -20 9 «» 6/1 1 9 6 - 10 -

wobei CAP = Kapazitätwhere CAP = capacity

E = relative Dielektrizitätskonstante zwischen den beiden LeitungenE = relative dielectric constant between the two lines

1 = Länge der parallelen Leitung, gemessen in Meter1 = length of the parallel line, measured in meters

d = Abstand zwischen den beiden Leitungen, gemessen in Meterd = distance between the two lines, measured in meters

a = Durchmesser der Leitungen, gemessen in Meter.a = diameter of the lines, measured in meters.

Betrachtet man nun Figur 1, so ist die Länge der Lese-Leitung angenähert durch folgende Beziehung bestimmt:Looking now at Figure 1, the length of the read line is approximately determined by the following relationship:

- <^NLong. -¹) (0) £^NLat.- < ^N Long. - ¹ ) (0) £ ^N Lat.

^{70 e} Long. = Anzahl der Kerne in einer longiiudinalen ^{70 e} long. = Number of nuclei in a longitudinal

Reihe
Nline
N

Lato = Anzahl der Kerne in einer transversalen SpalteLato = number of pips in a transverse column

A = transversaler Abstand zwischen Kernmittelpunkten gleichorientierter ReihenA = transversal distance between core centers of similarly oriented rows

B = transversaler Abstand zwischen Kernmittelpunkten entgegengesetzt orientierter ReihenB = transverse distance between core centers of oppositely oriented rows

C = longitudinaler Kernabstand.C = longitudinal core spacing.

Da (N₁₀ -1) im allgemeinen erheblich größer als A+B ist, überwiegt der erste Teil der Gleichung (5)· Die Länge der Lese-Leitung ist folglich angenähert proportional zu C, dem longitudinalen Abstand zwischen den Kernen. Aus diesem Grunde ist die Länge der Lese-Leitung im Vergleich zu Lese-Leitungen bekannter Matrizen mit doppeltem Gräten-Since (N ₁₀ -1) is generally considerably larger than A + B, the first part of equation (5) prevails. The length of the read line is therefore approximately proportional to C, the longitudinal distance between the cores. For this reason, the length of the read line compared to read lines of known matrices with double bone

- 11 -- 11 -

2UÜÜÜ6/11962UÜÜÜ6 / 1196

muster nahezu um die Hälfte reduziert. Im Vergleich zu den bekannten Anordnungen mit diagonal gerichteter Lese-Iieitung ist die Verkürzung der Lese-Leitungslänge noch größer. Die Lese-Leitungslänge dieser Anordnungen ist zusätzlich um einen Paktor V 2 vergrößert, da sie diagonale anstatt benachbarte Kerne verbindet. Dies führt zu einer Verkürzung der Lese-Leitungslänge um etwa 2Vi im Vergleich zu diagonalen Lese-Leitungen. Es ist folglich aus Gleichung (4) ersichtlich, daß· bei der Anordnung nach der Erfindung die kapazitive Kopplung im Vergleich zu bekannten Anordnungen um nahezu das 2 bis 2 Λ 2 fache reduziert istopattern reduced by almost half. Compared to the known arrangements with diagonally directed reading Iieitung is the shortening of the reading line length greater. The read line length of these arrangements is additionally increased by a factor V 2, since it connects diagonal instead of neighboring cores. this leads to a shortening of the read line length by about 2Vi compared to diagonal read lines. It can consequently be seen from equation (4) that the capacitive coupling in the arrangement according to the invention is reduced by almost 2 to 2 Λ 2 times compared to known arrangements

Die SignalVerzögerungszeit T ist proportional zu "VL (OAP)I, wobei L die in H/m gemessene Leitungsinduktivität ist und -=- cosh" (d/a)l entspricht, und/te gleich der Permeabilität des dielektrischen Mediums ist. Bei einer Matrix nach Figur 1 kann im Vergleich zu einer Matrix mit einfachem doppeltem Grätenmuster, jedoch mit Kernen, deren Kernmittelpunkte jeweils im Abstand von einem Kerndurchmesser voneinander angeordnet sind, die Kapazität um den Paktor 2,75, die Induktivität um den Paktor 1,46 und die Signalverzögerungszeit um den Paktor 2,0 herabgesetzt werden.The signal delay time T is proportional to "VL (OAP) I, where L is the line inductance measured in H / m is and - = - cosh "(d / a) l corresponds, and / te equal to the permeability of the dielectric Medium is. In the case of a matrix according to FIG. 1, in comparison to a matrix with a simple double herringbone pattern, but with cores, the core centers of which are each arranged at a distance of one core diameter from one another are the capacitance around 2.75, the inductance by the factor 1.46 and the signal delay time by the pactor 2.0 can be reduced.

- 12 i; /1196- 12 i; / 1196

Claims (1)

PatentansprücheClaims ( 1> Kernspeichermatrix mit in Reihe und Spalitn angeordneten Speicherkernen, dadurch g e k β η η zeichnet , daß die Speicherkerne (14) Jeweils in einer Reihe längs einer longitudinal®!! Achse auge** ordnet und zu dieser Achse unter einem spitzen Winkel größer als 45° geneigt sind» daß die Mittelpunkte (30) benachbarter Speicherkerne einer Reihe jeweils in einem Abstand angeordnet sind, der kleiner ist als der Außendurchmesser der Speicherkerne, und daß eilte Einrichtung zur wahlweisen Schaltung des Magnetisierungszustandee der Speicherkerne und zu dessen Auslesung vorgesehen ist.(1> Core memory matrix with rows and columns arranged Storage cores, characterized by g e k β η η that the storage cores (14) each in a row along a longitudinal® !! Axis eye ** and are inclined to this axis at an acute angle greater than 45 ° »that the center points (30) Adjacent memory cores of a row are each arranged at a distance that is smaller than the outer diameter the memory cores, and that hurried device for the optional switching of the magnetization states the memory core and its readout is provided. 2· Kernspeiohermatrix naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Lea©-Einrichtung einen Lese-Leiter (20) aufweist, der längs der long!· tudinalen Achse verläuft und sämtliche Kerne der Reihe induktiv koppelt, ·2 · Nuclear storage device matrix naoh claim 1, characterized marked that the Lea © facility has a read conductor (20) which runs along the long! tudinal axis and all nuclei in the series inductively coupled, 3# Kernspeichermatrix nach Anspruch 1» d&duroh gekennzeichnet , daß die magnetischen Kerne (14) in einer Anzahl longitudinal er Acheenpaare engeordnet und zu Reihenpaaren zusammengefaßt sind, daß die Kerne im spitzen Winkel zu den longitudinal til Achsen orientiert sind, wobei sämtliche Kerne eines Reihenpaares gleichorientiert und sämtliche Kern© in benachbarten Reihenpaaren entgegengesetzt orientiert sind, daß je Kernreihe eine in Richtung der longitudinalen Achse der Reihe verlaufende und mit Jeden der Reihe induktiv gekoppelte Ansteuerleitung (16)3 # core memory matrix according to claim 1 »d & duroh characterized in that the magnetic cores (14) are in a number of longitudinal pairs of axes are arranged and grouped into pairs of rows, that the nuclei are at an acute angle to the longitudinal til Axes are oriented, with all cores of a pair of rows equally oriented and all core © in adjacent pairs of rows oriented in opposite directions are that for each core row one in the direction of the longitudinal Axis of the series and with everyone of the inductively coupled control line (16) B/1196 - 13 -B / 1196 - 13 - vorgesehen ist, daß zu den longitudinalen Ansteuerleitungen (16) transversale Ansteuerleitungen (18) verlaufen, die jeweils mit mindestens einem Kern in jeder Reihe induktiv gekoppelt sind, daß längs der longitudinalen Achse mindestens einer Reihe mindestens eine Lese-Leitung (20) verläuft, die sämtliche Kerne der Reihe induktiv koppelt, und daß mindestens eine Inhibit-Leitung (20) längs der longitudinalen Achse wenigstens einer Reihe verläuft, die sämtliche Kerne der Reihe induktiv koppelt·it is provided that to the longitudinal control lines (16) transverse control lines (18) run, each with at least one core in each row are inductively coupled that along the longitudinal axis at least one row at least a read line (20) runs which inductively couples all the cores of the series, and that at least one Inhibit conduit (20) runs along the longitudinal axis of at least one row containing all of the cores the series inductively coupled 4· Kernspeichermatrix nach Anspruch 1 und wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß ein Substrat (12) vorgesehen ist, daß die magnetischen Kerne (14) auf einer Seite des Substrates in Reihen und Spalten bzw. longitudinalen und transversalen Achsen angeordnet sind,, daß jede Reihe mindestens eine Gruppe gleichorientierter Kerne aufweist, die unter einem spitzen Winkel größer als 45° zu ihrer longitudinalen Achse geneigt sind, daß die Reihen paarweise zusammengefaßt sind, wobei die Kerne jeweils benachbarter Reilienpaare entgegengesetzt orientiert sind, daß über transversale Ansteuerungselemente sämtliche Kerne einer ausgewählten Spalte mit einem Halbstrom gespeist werden, daß über longitudinale Ansteuerelemente sämtliche Kerne einer ausgewählten Reihe mit, einem Halbstrom gespeist werden und daß eine Lese-Leitung (20) durch die Kernreihen geführt und mit jedem Kern der Speioherebene induktiv gekoppelt ist.4 · core memory matrix according to claim 1 and at least one of the preceding claims, characterized characterized in that a substrate (12) it is provided that the magnetic cores (14) on one side of the substrate in rows and columns or longitudinal and transverse axes are arranged, that each row has at least one group of the same orientation Has cores at an acute angle greater than 45 ° to its longitudinal axis are inclined that the rows are combined in pairs, with the cores of each adjacent Reilienpaare are oriented opposite that over transversal Control elements all cores of a selected one Column are fed with a half current that all cores via longitudinal control elements a selected row with a half current and that a read line (20) through the core rows and is inductively coupled to each core of the storage level. 5. Kernspeichermatrix nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüohe, dadurch gekenn zeichnet , daß die magnetischen Kerne (14) zwei stabile Magnetisierungszustände aufweisen und5. Core memory matrix according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the magnetic cores (14) have two stable magnetization states and 209886/1196 - 14 -209886/1196 - 14 - in Reihen und Spalten bzw. längs longitudinalen und transversalen Achsen angeordnet sind, daß jede Reihe mindestens eine Gruppe von Kernen aufweist, die unter einem spitzen Winkel größer als 45° zur longitudinalen Achse orientiert sind und die jeweils in einem Abstand kleiner als der Außendurchmesser eines Kerns benachbart sind, und daß eine Einrichtung zur Umschaltung eines ausgewählten Kerns von einem stabilen Magnetisierungszustand in einen anderen und eine Einrichtung zum Auslesen des Magnetisierungszustandes vorgesehen sind·in rows and columns or longitudinally and longitudinally transverse axes are arranged so that each row has at least one group of cores that are below are oriented at an acute angle greater than 45 ° to the longitudinal axis and each at a distance are smaller than the outer diameter of a core adjacent, and that a device for switching one selected core from one stable magnetization state to another and a means for reading it out of the magnetization state are provided 6. Kernspeichermatrix nach Anspruch 5$ dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Umschaltung eines ausgewählten Kernes von einem stabilen Magnetisierungszustand in einen anderen jeweils mit sämtlichen Kernen einer Spalte bzw· Reihe induktiv gekoppelten Ansteuerleitungen (18) bzw. (16) aufweist und daß die Einrichtung zum Auslesen des Magnetisierungszustandes eines Kerns mindestens eine zu den Ansteuerleitungen (16) der Reihen parallele und mit mindestens einem Teil der Kerne mindestens einer Reihe induktiv gekoppelte Lese-Leitung (20) aufweist· 6. Core memory matrix according to claim 5, characterized in that the device for switching a selected core from one stable magnetization state to another has inductively coupled control lines (18) or (16), respectively, with all cores of a column or row, and that the device has at least one read line (20) parallel to the control lines (16) of the rows and inductively coupled with at least some of the cores to at least one row for reading out the magnetization state of a core 7. Kernspeichermatrix nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet , daß die magnetischen Kerne (14) in einem doppelten Grätenmuster mit transversalen und longitudinalen Achsen angeordnet sind und daß die Kernmittelpunkte (50) in longitudinaler Achsrichtung benachbarter Kerne einen Abstand aufweisen, der kleiner ist als der Kernaußendurchmesser·7. Core memory matrix according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the magnetic cores (14) are arranged in a double herringbone pattern with transverse and longitudinal axes and that the Core centers (50) in the longitudinal axial direction of adjacent cores have a spacing that is smaller is than the core outside diameter 8. Kernspeichermatrix nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn -8. Core memory matrix according to at least one of the preceding Claims, characterized thereby - - 15 6/1196 - 15 6/1196 zeichnet , daß jeder Kern (14) zu einer X- bzw* zur longitudinalen Achse und zu einer Y- bzw« zur transversalen Achse unter einem Winkel geneigt ist, der den Winkel zwischen der X- und Y-Achse
nicht halbiert, daß die X- und Y-Ansteuerleitungen (16 bzw. 18) zueinander orthogonal sind, daß die
X- und Y-Leiter jeweils in ihren Kreuzungspunkten
mit einem Kern (14) gekoppelt sind, daß die Kernabstände längs ihren X- und Y-Achsen unterschiedlich sind, und daß die Kerne längs der Achse eine größere Dichte aufweisen, zu der die Kerne nahezu senkrecht orientiert sind.shows that each core (14) is inclined to an X or to the longitudinal axis and to a Y or to the transverse axis at an angle which is the angle between the X and Y axes
not halved, that the X and Y control lines (16 and 18, respectively) are orthogonal to one another, that the
X and Y conductors each at their crossing points
are coupled to a core (14) so that the core spacings are different along their X and Y axes, and that the cores have a greater density along the axis to which the cores are oriented almost perpendicularly. 9. Kernspeichermatrix nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß parallel zur
Achse größerer Kerndichte ein mit den Kernen (14)
dieser Achse induktiv gekoppelter lese-Leiter (20) verläuft.9. core memory matrix according to claim 8, characterized in that parallel to
Axis of greater core density with the cores (14)
this axis of inductively coupled read conductor (20) runs. 10« Kernspeichermatrix nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß auf dem Substrat (12) in Reihen und Spalten bzw. longitudinalen und transversalen
Achsen angeordnete magnetische Kerne (14) zu einem doppelten öräte:nnuste:r zusamiiiengefaßt sind und daß die Kerne unter einem spitzen Winkel größer als zur longitudinalen Achse geneigt sind.10 «core memory matrix according to at least one of the preceding claims, characterized in that on the substrate (12) in rows and columns or longitudinal and transversal
Magnetic cores (14) arranged on the axes are grouped into a double örät: nnuste: r and that the cores are inclined at an acute angle greater than that to the longitudinal axis. 11. Kernspeichermatrix nach wenigstens einem der vorher« gehenden Ansprüche, dadurch g e k e η κ zeichnet , daß die Kerne (14) longitudinal und transversal etwa im Abstand eines halben bzw*
ganzen Kerndurchmessers angeordnet sind*11. core storage matrix according to at least one of the preceding «preceding claims, characterized in that the cores (14) longitudinally and transversely approximately at a distance of half or *
entire core diameter are arranged * - 16 2098ÜÜ/119B - 16 2098ÜÜ / 119B 12. Kernspeichermatrix nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Kerne (H) unter einem Winkel von 50° zur longitudinalen Achse geneigt sind und einen Außendurchmesser von 0,45 mm besitzen.12. core memory matrix according to claim 11, characterized in that the cores (H) are inclined at an angle of 50 ° to the longitudinal axis and have an outer diameter of 0.45 mm own. 13. Kernspeiohermatrix nach wenigstens einem der vorher«· gehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet , daß bei einem Durchmesser der Ansteuerleiter (18) gleich etwa 1/2 D der Winkel« anfang der Neigung der Kerne (14) zur longitudinalen Achse durch folgende Beziehung bestimmt ist:13. Nuclear storage device matrix according to at least one of the previous «· going claims, characterized in that with a diameter of the control conductor (18) equal to about 1/2 D the angle « the beginning of the inclination of the cores (14) to the longitudinal axis is determined by the following relationship: = aresin - WD + "YlT- D² + 1= aresin - WD + "YIT- D ² + 1 —p ——ρ ——P ——ρ - VT +1VT +1 wobei mit D der Durchmesser der Kernöffnung, betrachtet in transversaler Richtung, mit D. der Durchmesser der Kernöffnung und mit W die Kernhöhe bezeichnet iet#where with D the diameter of the core opening, viewed in the transverse direction, with D. the diameter of the Core opening and with W the core height iet # 209886/1196209886/1196