1602ая серия

Серия включает в себя микросхемы памяти на ЦМД (цилиндрических магнитных доменах). Предназначена для построения высоконадежных и энергонезависимых систем внешней и встраиваемой памяти ЭВМ и различных микропроцессорных устройств.

Разработчик и производитель серии - московский "Сапфир".

Микросхемы имеют последовательно-параллельную организацию, и состоят из замкнутых регистров, в которых хранится и циклически перемещается закодированная информация. Рабочая частота 150 кГц, скорость передачи данных 150 кбит/с. Для управления работой микросхем памяти на ЦМД был разработан комплект схем 1144ой серии.

Технологически микросхемы состоят из эпитаксиальных структур состава (V Sm La Ca)8(Ge Fe)5O12; кристаллы монтируются в пластмассовые корпуса с пермаллоевым экраном, содержащим постоянные магниты из бариевого феррита и электромагнитные катушки управления.

Статья из журнала "Электронная промышленность", 1989, №2 про них.

Примечательно, что серию 1602 "Сапфир" (усилиями основного энтузиаста этой тематики, профессора Николая Николаевича Усова) протаскивал против воли Министерства электронной промышленности. В МЭПе уже было профильное предприятие (зеленоградская "Элма") и, что самое главное, основные заказчики были из враждебных министерств. Но у "Сапфира" был сильный козырь - прямой договор с заказчиком и финансирование от него.

В итоге получилась параллельная разработка. По сути и НПО "Физика" (см. КРЦхх), и "Сапфир", и "Элма" (1605 серия) делали одно и тоже. А можно упомянуть еще и НИИ функциональной электроники (г.Симферополь), который также вел работы по памяти на ЦМД, по более продвинутой технологии, с тонкопленочным магниторезистивным детектором.

К1602РЦ2А

Шифр ОКР по этим микросхемам - "Меридиан".

Странный объём - 266,5 кБ (289050 бит, организация 1025х260). Были и половинки (отбраковки), варианты К1602РЦ2Б (1025х130) и К1602РЦ2В (1025х64).

Размер кристалла 0,9х1,0 см; диаметр ЦМД 3 мкм, минимальный топологический размер 1,5 мкм.

Однако, "К1602РЦ2х и К1605РЦ1х в 80-е годы выпускались уже по морально устаревшей технологии: с толстопленочным магниторезистивным детектором ЦМД. Выходной сигнал: 2-3 мВ на фоне наводки от поля управления 100-200 мВ на частоте 100 кГц.
... У К1602РЦ2х и К1605 РЦ1х сопротивление детектора примерно 1,3 кОм +- 30%"

Такой ...э... мощный металлический корпус...

Технические данные

Время выборки - 4-6 мс

Скорость передачи данных - 150 кбит/с

Диаметр ЦМД - 3 мкм

Мощность потребления - 0,8 Вт

Масса - 25 г

Микросхема представляет собой сборку, состоящую из подложки (основания) с пленкой доменосодержащего материала, двух электромагнитных катушек с ортогональными обмотками и двух плоских постоянных магнитов, размещенных по обеим сторонам подложки.

Все элементы структурной схемы выполнены методами микроэлектронной технологии на тонкой пленке магнитного материала, в объеме которого при определенных условиях можно создать, переместить или уничтожить ЦМД. Эти условия формируются с помощью пленочных пермаллоевых аппликаций на поверхности магнитной пленки. Аппликации различной формы выполняют роль генератора ЦМД, регистра ввода-вывода, регистров хранения ЦМД, считывающего устройства.

Информация записывается в микросхему памяти импульсами тока (150... 200 мА), пропускаемого через контур генератора (выводы 2, 3). Слово заносится последовательно по одному биту; при наличии импульса тока формируется ЦМД, что соответствует 1, при отсутствии тока ЦМД не формируется, что соответствует записи в данную позицию 0. Записанное слово вначале размещается в петле регистра ввода-вывода. При заполнении его по сигналу на входе ЗС (выводы 4, 9) все разряды переходят в регистры хранения и далее остаются там до момента их считывания.

Передача ЦМД (там, где они присутствуют) происходит по принципу реплицирования доменов, т. е. их размножения. Поэтому для очистки регистра ввода-вывода необходимо уничтожить имеющиеся там ЦМД. Эту функцию выполняет аннигилятор (выводы 1, 10), через который пропускают импульсы тока со значительной амплитудой. Условия существования ЦМД создают два магнита, формирующие постоянное магнитное поле. Условия перемещения ЦМД формирует переменное электромагнитное поле на поверхности пленки, которое создают две катушки с ортогональными обмотками (Lx, Ly). К обмоткам катушек подводится переменный ток с частотой 150 кГц, причем по фазе колебания тока в обмотках взаимно сдвинуты на 90°, что и позволяет получить вращающееся поле. Под воздействием этого поля ЦМД постоянно перемещается в регистрах, подобно тому, как перемещается информация в кольцевых регистрах.

Update 29.03.2007 А вот красивое фото фирменной Texas'овской ЦМД-памяти (bubble-memory), утянутое с очень интересного сайта Mister Transistor.

Источники:

1. Вениаминов В.Н., Лебедев О.Н., Мирошниченко А.И.. Микросхемы и их применение: Справ. пособие. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1989 (Массовая радиобиблиотека; Вып. 1143).
2. Пескова С.А., Гуров А.И., Кузин А.В. Центральные и периферийные устройства электронных вычислительных средств/Под ред. О.П. Глудкина. - М.: Радио и связь, 1999.

домой