JPS5810795B2 - バブルドメイン記憶システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 不発明はメジャーマイナーループ型バブルドメイン記憶
システム１こ関し、吏（こ具体的に言えば、パワー・オ
ン・オフ・オン・シーケンスを受ける状況においてもデ
ータ持久性を示す記憶装置ｆこ関する。

米国特許第３６１８０５４号、第３８３８４０７号、及
び第３９９９１７２号（こは、異なったメジャーマイナ
ーループ型メモリが開示されている。

典型的な例では、メジャーループ及びマイナーループの
両方とも、磁性ガーネット材料の薄膜上におけるＴＩバ
ー又はＣバー形のパーマロイ・パターンの配列（こよっ
て定めらｎる。

バブルドメイン（以下、単にバブルと略称する）は、磁
性薄膜の平面内で回転する磁界ｔこよってループ中を動
かされる。

一般に、メジャーループは複数のマイナーループを横昏
こ配置するために細長くなっている。

メジャーループは米国特許第３６１８０５４号のメモリ
（こおいては閉じられている。

閉じらｎたメジャーループの場合、バブルは両方向性転
送スイッチ若しくはゲートの働きによってマイナールー
プからメジャーループへ又はその逆のメジャーループか
らマイナーループへ転送される。

又、メジャーループは米国特許第３８３８４０７号及び
第３９９９１７２号に示さｎている様に開放型であって
もよい。

開放型メジャーループの場合、バブルは一方向性転送ス
イッチの働きによってメジャーループの書込みチャネル
からマイナーループの一端へ転送され、更に別の一方向
性転送スイッチの働きによってマイナーループの他端か
らメジャーループの読取りチャネルへ転送される。

マイナーループに記憶されているデータは、個々のルー
プに１つずつ配分された複数のビットによって構成され
る所望のデータ・ブロックが転送点に到達するまで循環
している。

転送指令が生ずると、データ・ブロックはメジャールー
プの読取りチャネルへ転送されて検出器によって読取ら
れる。

読取られたデータ・ブロック又は代りの新しいデータ・
ブロックがバブルの発生を制御するために用いられ、発
生したバブルはメジャーループの書込みチャネルに沿っ
て書込み転送スイッチのところへ進められる。

マイナーループからメジャーループへデータ・ブロック
の転送によってマイナーループ中に生ずる空所が、その
後メジャーループからマイナーループへ戻されるデータ
・ブロックを丁度受は入れる位置にくるように、メジャ
ーループとマイナーループの相対的な長さの関係が定め
られている。

この様にして、マイナーループ中のデータは読取りのた
めに検出器まで送られ、その後マイナーループへ戻され
る。

即ち、読取り転送動作に続く所定数の回転磁界サイクル
の後に書込み転送動作が行われる。

そのサイクル数は任意のマイナーループの読取り転送ス
イッチから同じマイナーループの対応する書込み転送ス
イッチまでのメジャーループに沿った伝播路の長さに対
応している。

この様な特徴は種々のメジャーマイナーループ構成に共
通している。

データ持久性、即ちパワー・オフ時にもデータとしての
バブルを保持する特性は、バブル記憶技術が他の競合す
る記憶技術、例えば電荷結合素子を用いるものなどより
も優れている点である。

メジャーマイナーループ型バブル・メモリの場合、パワ
ー・オフ時にもデータが失われることはない。

但し、パワー・オフ時にはメモリ内のデータが失われる
ことはないけれど、メモリ内のデータの相対的な位置関
係は変わってしまう。

例えば、読取り動作においてデータがメジャーループに
ある状態においてパワー・オフになると、データをマイ
ナーループへ再び書込むために書込み転送スイッチを付
勢すべきタイミングに関する情報が失われてしまうので
ある。

換言すれば、メモリのユーザーは、メジャーループにお
けるデータ・ブロックがいつマイナーループへ転送され
るための位置にくるかを知ることが出来ないのである。

この様なタイミングに関する情報はバブル・メモリの読
取り／書込みステータスとして言及される。

通常、コノ情報ハ計数器によって保持されている。

コストと効率との兼合いによって、通常その計数器は電
圧源ｆこよって付勢される非持久性計数器である。

従って、この電圧源が故障したり、切離されたりすると
きには、該計数器における情報は失わｎてしまうのであ
る。

この様な問題を解決することを意図した１つの技術は、
メジャーループ内のデータが払われてしまうまで、即ち
データがマイナーループへ戻されてしまうまで電力を維
持するものであった。

この技術は電力系内に非常に大容量のコンデンサや鉄共
振回路を設けることを必要としているのでコスト高にな
るという難点がある。

コンピュータ０デザイン（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｄｅｓｉ
ｇｎ）１９７６年４月号の第９９頁乃至第１０７頁にお
けるＨｏｆｆｍａｎその他による記事は、バブル・メモ
リがパワー・オン・オフ・オン・シーケンスを受ける状
況においてバブル・ステータスを保持する別の技術を示
している。

この技術は電源が切断された後にもバブル・ステータス
を保持するために、持久性を有する別個のコア・メモリ
を用いるものである。

これは２種類の記憶技術を必要とし非常にコスト高にな
っている。

不発明の目的は改良されたバブル記憶システムを提供す
ることである。

不発明の他の目的は改良されたメジャーマイナーループ
型バブル記憶システムを提供することである。

不発明の他の目的は持久性メジャーマイナーループ型バ
ブル記憶システムを提供することである。

不発明の他の目的はパワー・オン・オフ・オン・シーケ
ンスを受ける状況においてもデータの持久性を示すメジ
ャーマイナーループ型バブル記憶システムを提供するこ
とである。

不発明（こよるメジャーマイナーループ型バブル記憶シ
ステムはメジャーループ中のデータ・ブロックがマイナ
ーループへ転送されるための位置督こある時点を示すた
めｆこメジャーマイナーループ構成に関連したバブル・
シフトレジスタを有スる。

シフトレジスタ書込み手段とシフトレジスタ検出手段と
の間の長さは成るマイナーループに関する読取りスイッ
チ手段から同じマイナーループに関する書込みスイッチ
手段までのメジャーループに沿った伝播遅延に対応して
いる。

データ・ブロックがマイナーループからメジャーループ
の読取りチャネルへ転送されるときには、シフトレジス
タ１こもバブルが導入される様になっている。

シフトレジスタにおけるバブルは、データ・ブロックが
データ検出手段のところを通る様にメジャーループ中で
伝播する間にシフトレジスタ中を移動する。

そして、データ・ブロックが書込み転送スイッチ位置に
達するとき、即ちデータ・ブロックを構成している各ビ
ットが元あったマイナーループへ戻されるための位置に
達するとき、シフト・レジスタ中のバブルは丁度シフト
レジスタ検出手段のところに到達する。

シフトレジスタ検出手段がこのバブルを検出することに
応じて生ずる信号に従って、メジャーループにおけるデ
ータ・ブロックはマイナーループへ転送される。

これまでに述べてきた様に、本発明はパワー・オン・オ
フ・オン・シーケンスを受ける際にもデータの持久性を
有するメジャーマイナーループ型バブル記憶システムを
意図している。

パワー・オン・オフ・オン・シーケンスとは、現サイク
ルの終りにバブルの伝播を止め、面内回転磁界を消滅さ
せ、その後再び面内回転磁界を印加してバブルの伝播を
再開させることを意味している。

第１図は本発明によるメジャーマイナーループ型バブル
記憶システムを示している。

記憶システムは磁性ガーネット材料等の適当な磁性材料
の薄膜１２を含む。

記憶システムのメモリ１０のメジャーループは、書込み
チャネル１４及び読取りチャネル１６によって構成され
ている。

書込みチャネル１４の一方の端にはバブル発生器１８が
接続されており、他方の端にはバフル消去器２０が接続
されている。

書込みチャネル１酊こは書込み転送スイッチ２２Ａ。

２２Ｂ、２２Ｃ，２２Ｄを含む複数の書込み転送スイッ
チが設けら孔ている。

書込み転送スイッチ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ，２２Ｄは
書込チャネル１４にあるデータをそれぞれマイナールー
プ２４Ａ。

２４Ｂ、２４Ｃ，２４Ｄへ転送する働きをする。

データは当該技術分野において周知の態様でマイナール
ープに記憶される。

マイナーループ２４Ａ乃至２４Ｄの他方の端には、マイ
ナーループからメジャーループの読取りチャネル１６へ
データを転送するための読取り転送スイッチ２６Ａ、２
６Ｂ。

２６Ｃ，２６Ｄが設けられている。

データとしてのバブルは読取りチャネル１６内で下方へ
移動し、データの読取りのためのバブル検出器２８に到
達する。

その後バブルは消去器３０によって吸収されてしまう。

各データ・ビットがバブル検出器２８によって読取られ
るとき、バブル発生器１８にそれと同じビット又は新し
いビットをメジャーループの書込みチャネル１４ｆこ送
り込む様に動作する。

複製さｎたデータ・ブロック若しくは新しいデータ・ブ
ロックは書込みチャネル１４中を伝播して書込み転送ス
イッチ２２Ａ乃至２２Ｄを介してマイナーループ２４Ａ
乃至２４Ｄへ転送される。

メジャーマイナーループ構成からのデータめ読取り動作
は書込み動作の前に行われなけｎばならないことが明ら
かである。

これは既にマイナーループにあるバブルと入来バブルと
が混合してはならないということに基づいている。

先ずデータを読取ることによって、そのデータのあった
位置を空き状態にすることが必要なのである。

本発明に従って、マイナーループ２４Ａ乃至２４Ｄの読
取り転送スイッチ２６Ａ乃至２６Ｄにはシフトレジスタ
３２が関連している。

シフトレジスタ３２の出力は書込みチャネル１４中のデ
ーターブロックがマイナーループ２４Ａ乃至２４Ｄへの
転送のためのスイッチ２２Ａ乃至２２Ｄのところ１こあ
る時点を示すために用いら孔る。

シフトレジスタ３２は、一連のバブルを生ずるバブル発
生器３４、シフトレジスタとしての実質的な記憶領域ｌ
こバブルを送り込むためのシフトレジスタ書込みスイッ
チ３６、バブル検出器３８、バブルを消すバブル消去器
４０及び４４を有する。

電気的コネクタ４４と４６との間の導体４２はシフトレ
ジスタ書込みスイッチ３６及びマイナーループ読取り転
送スイッチ２６Ａ乃至２６Ｄを通っている。

導体４２が読取り転送スイッチ２６Ａ乃至２６Ｄを付勢
する毎にスイッチ３６を介してシフトレジスタ３２の記
憶領域内へバブルが送り込まｎる。

バフル検出器３８がシフトレジスタ３２の出力側でバブ
ルを検出する毎船こ、書込み転送スイッチ２２Ａ乃至２
２Ｄが付勢され、こｎｌこまってバブルはマイナールー
プ２４Ａ乃至２４Ｄへ転送される。

シフトレジスタ３２は読取り転送ラインの付勢時と書込
み転送ラインの付勢時との間に所定数のサイクルに相当
する遅延を生じさせる働きをする。

スイッチ３６から検出器３８までのシフトレジスタ３２
の実質的な長さは、任意のマイナーループの読取り転送
スイッチ（例えばマイナーループ２４Ａのスイッチ２６
Ａ）からメジャーループ読取りチャネル１６及びメジャ
ーループ書込みチャネル１４を通って同じマイナールー
プの書込み転送スイッチ（例えばスイッチ２２Ａ）まで
の伝播路の長さと同じである。

バイアス磁界発生器５０はバブルを所望のサイズｔこ維
持するための磁界を生ずるのに対して、回転磁界発生器
４６はバブルを前述の様なループ若しくは伝播路におい
て同時に進めるための面内回転磁界を生ずるために用い
らｎている。

制御回路４８はこの種技術分野においてよく知らｎてい
る様に磁界発生器、バブル発生器、バブル検出器、及び
バブル消去器を制御する。

薄膜１２はメモリ１０とシフトレジスタ３２の両方を形
成するための単一チップであることが望ましい。

但し、シフトレジスタ３２を別のチップに形成しても何
らさしつかえないことはもちろんである。

又、シフトレジスタ３２を１つのメモリ１０に関連して
使用する例だけを示したが、複数のメモリに関連して１
つのシフトレジスタを使用することも可能である。

更に具体的な例を示すことにする。

例えば、メジャーマイナーループ・バブル・メモリ１０
は１２８個のマイナーループを含む。

そして、スイッチ２６を含む各マイナーループは５１２
データ・ビットに対応する長さを有する。

読取り転送スイッチ２６（例えば２６℃）から読取りチ
ャネル１６に沿った検出器２８までの長さとバブル発生
器１８から書込みチャネル１４に沿った対応する書込み
転送スイッチ２２までの長さとの和は２５５データ・ビ
ット（こ対応する。

スイッチ３６から検出器３８までのシフトレジスタ３２
の実質的な長さは２５５データ・ビット（こ対応してい
る。

複数のマイナーループから読取りチャネル１６へデータ
・ビットが取り出される毎に、スイッチ３６を介してシ
フトレジスタ３２へ１つのバブルが送り込まわる。

検出器２８がバブルを検出する毎ｆこ、対応するデータ
・ビットとしてのバブルが書込みチャネル１４に送り込
まれる。

マイナーループから読取り転送スイッチ２６を介して読
取りチャネル１６ｆこ取り出されたデータ・ビット醗こ
対応するデータ・ビットが書込みチャネル１４において
書込み転送スイッチ２２のところｆこ到達するとき曇こ
は、シフトレジスタ３２の出力端にある検出器３８がバ
ブルを検出する。

これ（こ応じて、書込みチャネル１４醗こおける一群の
データ・ビットは書込みチャネル１４から書込み転送ス
イッチ２２を介して複数のマイナーループへ並列的に転
送される。

メモリ１０がパワー・オン・オフ・オン・シーケンスを
受けても、シフトレジスタ３２ｆこおけるデータが失わ
ｎることはない。

従って、バブルを検出する検出器３８は、メジャールー
プの書込みチャネル１４ｆこおいてデータが丁度マイナ
ーループへ転送されるのｆこ適した位置にきた時点を正
確１こ示すことができる。

メモリ１０が休止状態の後に最初にパワー・オンになる
とき昏こは、前の動作−こ関与したデータが読取りチャ
ネル１６に残っている可能性がある。

このデータはマイナーノー−プから新しいデータを読取
る様に読取り転送ゲートを付勢する前に読取りチャネル
１６から排除されなければならない。

従って、動作開始シーケンスの最初のステップでは、ス
イッチ２６Ａからスイッチ２６Ｄまでの読取りチ１７ネ
ル１６＋こ沿う伝播路ｔこおける伝播遅延（こ対応する
回数だけメモリ１０を読取りチャネル１６内のビット（
もしあるならば）を検出器２８の方へ伝播させることが
必要である。

読取りチャネル１６に関するこの様な初期クリヤ・ステ
ップに続いて、シフトレジスタ３２の出力を用いて書込
み転送ラインを制御することによって、最初読取りチャ
ネル１６にあったデータはマイナーループｔこおける適
正な位置へ戻さｎることになる。

以上、本発明の１つの実施例について説明したが、こｎ
ｆこ限らず種々の変更が可能であることはもちろんであ
る。

【図面の簡単な説明】

添付図は本発明によるメジャーマイナーループ・バブル
記憶システムの概略図である。 １４・・・書込みチャネル（メジャーループ）、１’６
・・・読取りチャネル（メジャーループ）、１８及び３
４・・・バブル発生器、２０，３０．４０及び４４・・
・バブル消去器、２２Ａ乃至２２Ｄ・・・書込み転送ス
イッチ、２４Ａ乃至２４Ｄ・・・マイナーループ、２６
Ａ乃至２６Ｄ・・・読取り転送スイッチ、２８及び３８
・・・バブル検出器、３６・・・シフトレジスタ書込み
スイッチ、４６・・・回転磁界発生器、４８・・・制御
回路、５０・・・バイアス磁界発生器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ バブルドメインによるデータの記憶及び移送を行う
   ためのメジャーマイナーループ構成を有しパワー・オン
   ・オフ・オン・シーケンスを受ける状況においてもデー
   タ持久性を示すバブルドメイン記憶システムにおいて、
   マイナーループからメジャーループにデータ・ブロック
   が転送されてマイナーループ中に生ずる空所がその後所
   定数の回転磁界サイクルをうけた後メジャーループから
   マイナーループに戻されるデータ・ブロックを丁度受は
   入れる位置に来るようにメジャーループの長さとマイナ
   ーループの長さの関係を定めると共に上記マイナールー
   プからメジャーループへのデータ・ブロックの転送に同
   期してバブル発生器からバブルを受けとり上記所定数の
   回転磁界サイクルヲウけてバブルをシフトさせることに
   より出力側に設けられたバブル検出器に出力信号を発生
   させるバブルドメイン・シフト・レジスタを設け、上記
   出力信号に応答して上記メジャーループからマイナール
   ープヘデータ・ブロックを戻すよう転送させることを特
   徴とするバブルドメイン記憶システム。