Накопитель для ассоциативного запоминающего устройства

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< ц 600613

Союз Советских

Социалистических

Республик. (61) Дополнительное к авт. свид ву (22) Заявлено 22.06.76 (21) 2375073/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.78 (51) М. Кл.2 G 11С 15/02

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.327.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. В. Антонов, Е. И. Ильященко, Л. С. Ломов, С. Н. Матвеев, Е. П. Паринов, Г. К. Чиркин и А. И. Юдичев (71) Заявитель (54) НАКОПИТЕЛЬ ДЛЯ АССОЦИАТИВНОГО

ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

Изобретение относится к запоминающим устройствам.

Известен накопитель, содержащий матрицу элементов памяти, детекторы, формирователи опросных токов.

Недостаток этого накопителя — в больших аппаратурных затратах.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является накопитель для ассоциативного запоминающего устройства, содержащий прозрачную пластину, на обеих сторонах которой нанесены тонкие магнитные пленки, выполненные из магнитоодноосного материала с легкой осью намагниченности, направленной перпендикулярно к плоскости пластины, пленочный анализатор поляризации проходящего света, закрепленный на одной из тонких магнитных пленок, формирователи опросных импульсов тока и детекторы.

Для этого накопителя характерны невысокая надежность, объясняемая малым отношением полезного сигнала к помехе из-за использования магнитооптического эффекта

Керра, и большие аппаратурные затраты.

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение накопителя.

Для этого предложенный накопитель содержит проводящие шины, одни концы которых соединены с выходами формирователей опросных импульсов тока, а другие — с шиной нулевого потенциала, расположенные на другой тонкой магнитной пленке, и пленочные фотоприемники, установленные на пленочном анализаторе поляризации проходящего света и подключенные к соответствующим детекто5 рам.

На фиг. 1 дана функциональная схема магнитооптического ассоциативного запоминающего устройства; на фиг. 2 изображен предложенный накопитель в аксонометрии.

10 Ассоциативное запоминающее устройство содержит источник 1 света, оптический блок

2 для создания равномерной интенсивности света, поляризатор 3, проводящие шины 4, тонкую магнитную пленку 5, выполненную из

15 магнитоодноосного материала, например феррогранатовую, с легкой осью намагниченности, направленной перпендикулярно к плоскости прозрачной пластины 6, являющейся подложкой, пленку 7, аналогичную пленке 5, пле20 ночный анализатор 8 поляризации проходящего света 9, пленочные фотоприемники 10, установленные на анализаторе 8 и подключенные к соответствующим детекторам 11, формирователи 12 импульсов тока и блок 13

25 опроса детекторов. Одни концы шин 4 подключены к выходам формирователей 12, а другие — к шине 14 нулевого потенциала.

Шины 4 расположены на пленке 5.

Устройство работает следующим образом.

30 Свет, излучаемый источником 1, проходит через блок 2, который создает равномерную

600613

1,=1 е — " з1п 20t, интенсивность освещения по всей площади накопителя. Поляризатор 3 поляризует проходящий свет. Толщина пластины 6 может быть достаточно большой (0,3 — 0,5 мм), поэтому между пленками 5 и 7 не существует какого-либо заметного магнитостатического взаимодействия и они могут быть намагничены произвольно.

Предположим, что толщина и магнитные характеристики пленок 5 и 7 совпадают и оси поляризации системы поляризатор 3 — анализатор 8 установлены взаимно перпендикулярно. Если обе пленки 5 и 7 намагничены вдоль легкой оси вверх (на фиг. 1 позиция

15), то после прохождения света через обе пленки 5 и 7 вектор поляризации отклонится на угол 20t, где 0 — удельное фарадеевское вращение в град./см, а t — толщина каждого слоя в см. На выходе анализатора 8 в этом случае появится компонент света интенсивностью где 1 — интенсивность поляризованного света, падающего на пленку; а — коэффициент поглощения пленки, включая потери интенсивности при прохождении через подложку.

Та же интенсивность света 1 — — 1 будет наблюдаться после прохождения им анализатора

8, если обе пленки 5 и 7 будут намагничены вниз вдоль легкой оси. Только в этом случае вектор поляризации повернется против часовой стрелки на угол 28t (на фит. 1 позиция 16).

Другой возможный случай. Пленка 5 имеет намагниченность, направленную вдоль легкой оси вверх, а пленка 7 — вдоль легкой оси вниз. После прохождения обеих пленок 5 и 7 вектор поляризации света не должен изменить своего направления, т. е. он должен остаться направленным вдоль входной поляризационной оси (на фиг. 1 позиция 17). Для идеальных условий в этом случае на выходе анализатора 8 не должно наблюдаться какого-либо прохождения света.

И, наконец, возможно такое распределение намагниченности, когда пленка 5 имеет намагниченность, направленную вниз, а пленка

7 — направленную вверх (на фиг. 1 позиция

18). Как и в предыдущем случае, указанное распределение не приведет к вращению вектора поляризации. Он останется направленным вдоль оси поляризации 3, и на выходе анализатора 8 световой поток будет отсутствовать.

Для случая, когда пленки 5 и 7 являются носителями опросной хранимой информации, а свет 9, прошедший через анализатор 8, представляет выходной сигнал, выполняется логическая операция несовпадения, т. е. в таком накопителе возможен ассоциативный поиск информации. Например, если направление намагниченности пленки 5 вверх совпадает с опросом на соответствие с «0» и направление

5 и

65 намагниченности пленки 7 вверх соответствует хранению «1», то на выходе появится полезный выходной сигнал в виде светового потока интенсивностью 1 (см. фиг. 1 позиция

15), который может быть зафиксирован фотоприемником 10 (светодиодом, фототриодом и т. д.). Тот же полезный сигнал будет и в случае хранения «0» и опроса на соответствие с «1», когда намагниченности в обеих пленках

5 и 7 будут направлены вниз (см. фиг. 1 позиция 16) .

В других двух случаях, которые соответствуют опросу «О» на соответствие с «О» и опросу «1» на соответствие с «1» (см. фиг. 1 позиции 17 и 18), намагниченности в обеих пленках 5 и 7 направлены противоположно, и на вход фотоприемника 10 попадает незначительная помеха, обусловленная качеством системы поляризатор 3 — анализатор 8, неидентичностью параметров пленок 5 и 7. Таким образом, при прохождении поляризованного света в накопителе выполняется логическая операция несоответствия С=АВ+АВ, где

А — хранимая информация,  — опросная, а

С вЂ” результат логической операции.

Необходимые направления намагниченности в пленке 5 создаются с помощью магнитных полей, создаваемых токами, протекающими по шинам 4, и поля смещения Л,„, прикладываемого ко всему накопителю. Если ни в одной из шин 4 не протекает ток, то под действием Й,, вся пленка 5 имеет вектор намагниченности, направленный вниз. Если же в одной из шин протекает ток, то он создает магнитное поле, которое в области расположения шины изменяет направление намагниченности на противоположное. Это соответствует, например, позициям 15 и 17 на фиг, 1.

Возбуждением токов в шинах 4 управляют формирователи 12, которые возбуждаются разрядами признака опроса. Если признак опроса в данном разряде содержит «О», то соответствующий этому разряду формирователь

12 генерирует ток и часть пленки 5, расположенная под шиной 4 данного разряда, перемагничивается. Если признак опроса в данном разряде содержит «1», то формирователь

12 не возбуждается и соответствующая часть пленки 5 остается намагниченной в направлении приложения поля Н<м.

В пленке 7 информация может быть записана в виде отдельных изолированных доменов обратной по отношению к остальной части слоя намагниченности. Генерации, продвижения, анигиляции цилиндрических магнитных доменов (ЦМД) могут быть установлены в любой позиции, в пленке 7, Техника для ионной имплантации продвижения ЦМД, которая не препятствует полному прохождению светового потока 9 через

ЦМД пленки 7, известна. После опроса накопителя по какому-либо признаку блок 13 производит опрос детекторов 11. Те детекторы, которые остались в первоначальном состоя600613 нии, хранят слова, совпадающие с признаком опроса. Таким образом происходит ассоциативный поиск и выборка соответствую щей какому-либо признаку опроса информации, хранящийся в накопителе.

Предложенный накопитель для ассоциативного запоминающего устройства на магнитных доменах имеет большую надежность, так как в нем используется твердотельные магнитооптические матрицы,как для опросной части, так и для признаковой части накопителя.

Кроме того, магнитные домены обладают большой радиационной стойкостью, в накопителе используются стабильные во времени состояния магнитоодноосного материала.

Формула изобретения

Накопитель для ассоциативного запоминающего устройства, содержащий прозрачную пластину, на обеих сторонах которой нанесены тонкие магнитные пленки, выполненные из магнитоодноосного материала с легкой осью намагниченности, направленной перпен5 дикулярно к плоскости пластины, пленочный анализатор поляризации проходящего света, закрепленный на одной из тонких магнитных пленок, формирователи опросных импульсов тока и детекторы, отличающийся тем, 10 что, с целью повышения надежности и упрощения накопителя, он содержит проводящие шины, одни концы которых соединены с выходами формирователей опросных импульсов тока, а другие — с шиной нулевого потенциа15 ла, расположенные на другой тонкой магнитной пленке, и пленочные фотоприемники, установленные на пленочном анализаторе поляризации проходящего света и подключенные к соответствующим детекторам.

600613

РИа.2

Составитель В. Рудаков

Техред Н. Рыбкина

Корректоры: Е. Мохова и Л. Орлова

Редактор Н. Ваиичева

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 258/16 Изд. № 320 Тираж 738

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5