ESCUELA TECNICA SUPERIOR INGENIEROS TELECOMUNICACION CATEDRA. DE ORDENADORES
PRINCIPIO DE LAS MEMORIAS DE PELICULA. MAGNETICA
p o r Fo S á e z Y a c a s
P r o f e s o r E n c a r g a d o de l a C á t e d r a
1. P U N T O DE MEMORIA DE P E L I C U L A M A G N E T I C A .
Con l a p e l í c u l a m a g n é t i c a s e c o n s t i t u y e un t i p o de m e m o r i a r á p i d a , m e m o r i a e s t á t i c a , d e s t r u c t i v a o no, que lía s i d o a d o p t a d a en l a e s t r u c t u r a de v a r i o s o r d e n a d o r e s de f i r m a s d i f e r e n t e s .
Se han u t i l i z a d o t é c n i c a s d i v e r s a s en l a c o n s t r u c c i ó n de l a s m e m o r i a s de" p e l í c u l a , 4?ntre las. que c o m e n t a r e m o s l a s s i g u i e n t e s : t é c n i c a p l a n a r , t é c n i c a de v a r i l l a s o de a g u j a s y t é c n i c a de h i l o r e -c u b i e r t o .
1. 1". T E C N I C A P L A N A R . P R I N C I P I O DE F U N C I O N A M I E N T O .
Una . m e m o r i a de p e l í c u l a f i n a s e o b t i e n e deposi'tarido u n a -a l e -a c i ó n de h i e r r o - n í q u e l s o b r e ¡un s o p o r t e -a i s l -a n t e ..(vidrio... feerámic a , . . . ) al feerámic u a l s e s u p e r p o n e n , a i s l á n d o l o s , M í o s feerámic o n d u feerámic t o r e s de -m a n d o .
L a m e m o r i a u n i t a r i a p u e d e p r e s e n t a r s e :
en f o r m a de u n a p a s t i l l a de a l g u n a s c e n t e n a s de a n g s t r o m de e s p e s o r , d e f o r m a v a r i a b l e ( r e c t a n g u l a r o c i r -c u l a r ) y -c u y a s d i m e n s i o n e s son del o r d e n de m i l í m e t r o s c u a d r a d o s
en f o r m a de u n a f r a c c i ó n d e s p l a n o continuo, f u n c i ó n de la. a n c h u r a de l o s h i l o s de m a n d o s u p e r p u e s t o s .
L a p e l í c u l a s e o b t i e n e d e p o s i t a n d o en v a c í o , en p r e s e n c i a de un c a m p o m a g n é t i c o d i r i g i d o en e l p l a n o del s o p o r t e . E s t e c a m -po c o n f i e r e a l a pelícplfi.. u n a a n i s o t r o p í a d e t i p o u n i a x i a l , e s d e c i r , t o d o s l o s i m a n e s m a g n é t i c o s e l e m e n t a l e s t g m a n e s p o n t á n e a m e n t e una o r i e n t a c i ó n , p a r a l e l a a un. e j e l l a m a d o " e . e de f á c i l i m a n t a c i ó n '1.
x Si el c a m p o e s . p a r a l e l o al e^é . f á c i l , l a i m a n t a c i ó n t i e n e u n a d i r e c c i ó n c o n s t a n t e h a s t a que el c a m p o tome, un v a l o r , . s u f i c i e n -t e p a r a b a s c u l a r l a al v a l o r o p u e s -t o ; Hf e s e l: c a m p o dé b a s c u l a m i e n
t o ( F i g . l ' b1^ . Se a d o p t a u n a c o n v e n c i ó n . P o r e j e m p l o : Si l a i m a n
-t a c i ó n e s p o s i -t i v a s e g ú n el e j e f á c i l e s -t o r e p r e s e n -t a un " 1 " . Si l a i m a n t a c i ó n e s n e g a t i v a en e s e e j e t e n e m o s un " 0 " .
x Si el c a m p o e x t e r i o r e s p e r p e n d i c u l a r al e j e f á c i l , e s d e c i r p a r a l e l o al d i f í c i l , t e n d e r á a l l e v a r , p o r r o t a c i ó n , l a i m a n t a -ción a su e j e , en t a n t o que l a a n i s o t r o p í a tenderá-..a l l e v a r l a al e j e fácil.- E n e s t a s c o n d i c i o n e s l a i m a n t a c i ó n t o m a r á u n a p o s i c i ó n i n t e r m e d i a y s e p r e c i s a r á un c a m p o H^ de s a t u r a c i ó n p a r a l l e v a r l a i m a n t a c i ó n a l a d i r e c c i ó n del c a m p o ' F i g . l i b1, c e n t r o ) .
1 . 1 . 2 . CICLO DE MEMORIA.
L a f i g u r a 'c'" da c u e n t a de l a c o n s t i t u c i ó n de u n a m e m o r i a de un b i t , con s u s h i l o s de g o b i e r n o , n o r m a l m e n t e c i n t a s c o n d u c t o -r a s t a m b i é n d e p o s i t a d a s en s u b s t -r a t o no c b n d ú c t o -r .
L a c o r r i e n t e p o r el h i l o s e l e c t o r c r e a un c a m p o p e r p e n d i -c u l a r al e j e f á -c i l , m i e n t r a s que l o s de l e -c t u r a y¡ e s -c r i t u r a -c r e a n un c a m p ó p a r a l e l o a e s t e e j e .
O p e r a c i ó n de e s c r i t u r a ;
C o n s t a de c u a t r o f a s e s :
Ia: s e h a c e p a s a r p o r el h i l o s e l e c t o r u n a c o r r i e n t e que
-p r o d u c e un c a m -p o s u -p e r i o r a H^; el e l e m e n t o s e o r i e n ta m a g n é t i c a m e n t e en l a d i r e c c i ó n del e j e d i f í c i l .
2a: P o r el h i l o de e s c r i t u r a s e h a c e p a s a r una c o r r i e n t e
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c U\-3a: Se i n t e r r u m p e l a c o r r i e n t e d e l h i l o s e l e c t o r , m a n t e
-n i e -n d o la de e s c r i t u r a . L a o r i e -n t a c i ó -n s e p r o d u c e s e gún el e j e f á c i l .
4a. Se s u p r i m e l a c o r r i e n t e de e s c r i t u r a . L a i n f o r m a c i ó n
queda r e g i s t r a d a .
O p e r a c i ó n de l e c t u r a :
Se e n v í a p o r el hilo s e l e c t o r una c o r r i e n t e p a r a un c a m p o s u p e r i o r a H^ que o r i e n t a m a g n é t i c a m e n t e al e l e m e n t o s e g ú n el e j e d i f í c i l . Se p r o d u c e e n t o n c e s u n a t e n s i ó n en e l h i l o de l e c t u r a , debi da a l a v a r i a c i ó n de c a m p o , v a r i a c i ó n cuyo signo d e p e n d e del de l a i m a n t a c i ó n i n i c i a l .
Se d e t e r m i n a un c i c l o de m e m o r i a donde l a c o r r i e n t e s e l e c t o r a s e a p l i c a d u r a n t e el t i e m p o de l e c t u r a y l a p r i m e r a f a s e -d e l t i e m p o -de e s c r i t u r a . P u e -d e p r e c e -d e r s e :
t a un b o r r a d o s e g u i d o de e s c r i t u r a .
. a una l e c t u r a s e g u i d a de r e g e n e r a c i ó n .
1 . 2 . T E C N I C A DE LAS VARILLAS.
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E s i m p o r t a n t e c o m p r e n d e r que l a v a r i l l a , a l s e r c o n d u c t o r a , p u e d e s e r r e c o r r i d a p o r u n a c o r r i e n t e . L a c a p a m a g n é t i c a que l a c u b r e h a s i d o d e p o s i t a d a p o r e l e c t r ó l i s i s . D u r a n t e l a o p e r a c i ó n de e l e c t r ó l i s i s , l a v a r i l l a e s r e c o r r i d a p o r u n a c o r r i e n t e , cuyo e f e c t o e s e s t a b l e c e r u n a d i r e c c i ó n p r i v i l e g i a d a de i m a n t a c i ó n . E n -e s t a s c o n d i c i o n -e s , l o s a r r o l l a m i -e n t o s X -e Y c r -e a n c a m p o s magn-eto e o s p e r p e n d i c u l a r e s a e s t a d i r e c c i ó n . De e s t a m a n e r a s e obtiene un f u n c i o n a m i e n t o a n á l o g o al que h a s i d o d e s c r i t o p a r a el p r o c e d i -m i e n t o p l a n a r .
1 . 3 . T E C N I C A D E L HILO R E C U B I E R T O .
E s s i m i l a r a l a a n t e r i o r \ p e r o aquí el h i l o r e c u b i e r t o c o r r e s p o n d e al c a n a l de b i t s , m i e n t r a s que el c a n a l s e l e c t o r queda, m a t e r i a l i z a d o p o r u n a b a n d a de f i b r a c o n d u c t o r a que p a s a p o r ene i m a y p o r d e b a j o del h i l o . L a i n f o r m a c i ó n queda m e r n o r i z a d a p o r -e l s -e n t i d o d-e l a i m a n t a c i ó n -en l a p a r t -e d-e p -e l í c u l a d -e l g a d a s i t u a d a en el p l a n o de l a f i b r a s e l e c t o r a ; u n a m a g n e t i z a c i ó n en un s e n t i d o r e p r e s e n t a un " 1 " , y un " 0 " en el s e n t i d o i n v e r s o d e n t r o de l a d i -r e c c i ó n p -r i v i l e g i a d a .
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C o n s i d e r e m o s l a c u r v a i d e a l i z a d a p a r a l a c o n m u t a c i ó n del s e n t i d o de g i r o de l a i m a n t a c i ó n en un punto de m e m o r i a de h i l o -r e c u b i e -r t o . D i c h a c u -r v a -r e p -r e s e n t a el l u g a -r de l o s c a m p o s que con
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m u t a n e l s e n t i d o de giro» P a r a e s c r i b i r s e a p l i c a r á u n a c o m b i n a c i ó n de c a m p o s e l é c t r i c o s s e g ú n l o s e j e s f á c i l y d i f í c i l de t a l m a -n e r a que l a r e s u l t a -n t e c a i g a f u e r a de l a r e g i ó -n . P a r a l e e r s e a p l i
c a r á s ó l o un c a m p o en l a d i r e c c i ó n D, con un v a l o r d e n t r o de l a r e g i ó n . V a m o s a p r e c i s a r a l g o m á s e s t a s o p e r a c i o n e s :
P a r a a l m a c e n a r u n a i n f o r m a c i ó n , s e a p l i c a u n a c o r r i e n t e p o r í a f i b r a s e l e c t o r a (o de p a l a b r a ^ y, a l t i e m p o , u n a c o r r i e n t e p o r e l h i l o de b i tt Si s e a p l i c a u n a c o r r i e n t e p o s i t i v a p o r el h i l o
de bit, s e r e g i s t r a r á un " l " en l a c o i n c i d e n c i a de l a s c o r r i e n t e s de bit y de p a l a b r a . Si h a de a l m a c e n a r s e un " 0 " s e a p l i c a r á u n a c o r r i e n t e n e g a t i v a p o r e l h i l o de b i t .
L e e r i n f o r m a c i ó n s e c o n s i g u e e n v i a n d o un i m p u l s o de -c o r r i e n t e p o r l a f i b r a de p a l a b r a , p r o v o -c a n d o -con e l l o un g i r o dé-l a m a g n e t i z a c i ó n dedé-l e j e f á c i dé-l ' c i r c u dé-l a r ' s a dé-l d i f í c i dé-l ( dé-l o n g i t u d i n a dé-l ) . Du r a n t e el t i e m p o de s u b i d a del i m p u l s o de c o r r i e n t e , l a r o t a c i ó n de l a m a g n e t i z a c i ó n i n d u c e u n a t e n s i ó n en el h i l o de b i t , c u y a p o l a r i
" d e no c o n m u t a c i ó n " , l a i m a n t a c i ó n v u e l v e a su' e s t a d o i n i c i a l u n a v e z d e s a p a r e c i d o el i m p u l s o de c o r r i e n t e , con l o que s é c o n s i g u e u n a l e e t u r a no d e s t r u c t i v a . ( O b s e r v a c i ó n : l a l e c t u r a de í m ' c e r ó en u n a m e m o r i a dé Hilo r e c u b i e r t o da s i e m p r e u n á s e ñ a l e x p l í c i t a a l a ' s a l i d a , a -d i f e r e n c i a -de l o que o c u r r e en u n a -de n ú c l e o s -don-de e l c e r o ' p r o -d u c e u n a s e ñ a l i n d e s e a b l e o r u i d o ) .
2. ORGANIZACION DE LAS MEMORIAS DE P E L Í C Ú L A ^ M A G N E T L C A . E s d i f í c i l e n c o n t r a r i n f o r m a c i ó n d e s c r i p t i v a a c e r c a de l a o r g a n i z a c i ó n de e s t e t i p o de m e m o r i a . R e s p e c t o de u n a m e m o r i a con t é c n i c a p l a n a r , p u e d e p e n s a r s e en u n a o r g a n i z a c i ó n c o m o l a de l a f i -g u r a 4, e x t r a í d a del l i b r o de B a r t e e , ref 1 ^, donde l a s e l e c c i ó n s e r e a l i z a l i n e a l m e n t e o p o r p a l a b r a s , s i m i l a r a l m u y c o n o c i d o procedi_ m i e n t o 2D de l a s m e m o r i a s de n ú c l e o s .
Se h a e x t e n d i d o m á s l a t é c n i c a de h i l o r e c u b i e r t o , i m p u l s a da en l o s o r d e n a d o r e s u n i v e r s a l e s c o m e r c i a l i z a d o s p o r Univac ' s e r i e 9000 y m o d e l o 1110) y en el t e r r e n o de l a s a p l i c a c i o n e s a e r o e s p a c i a l e s p o r H o n e y w e l l . Debido a que l a m e m o r i a e s "no d e s t r u c t i v a " (NDRO: Non D e s t r u c t i v e R e a d Operation^ s e o b t i e n e n m a y o r e s v e l o c i d a d e s que con l a m e m o r i a de n ú c l e o s . E n un p r i n c i p i o s e c r e y ó que l a m e m o r i a de p e l í c u l a m a g n é t i c a d e s h a n c a r í a a l a de n ú c l e o s c o m o t e c n o l o g í a de b a s e en l a m e m o r i a c e n t r a l . L o s ú l t i m o s e s t u d i o s p r o s p e c t i v o s p a r e c e n i n d i c a r que no s e r á a s í . L a m e m o r i a de n ú c l e o s m a g n é t i c o s , a c u c i a d a p o r l a c o m p e t e n c i a , m a n t i e n e su p o s i c i ó n g r a -c i a s a s u s t a n -c i a l e s m e j o r a s en su t e -c n o l o g í a -'redu-c-ción del d i á m e t r o e x t e r n o a 12 m i l é s i m a s de p u l g a d a , e n h e b r a m i e n t o a u t o m á t i c o en a l -g u n o s c a s o s , a p r o v e c h a m i e n t o de l o s a v a n c e s en c i r c u i t o s i n t e -g r a d o s a m e d i a y g r a n e s c a l a p a r a l o s c i r c u i t o s de a c c e s o y c o n t r o l , o r g a n i z a c i o n e s de 2 y 3 h i l o s p o r n ú c l e o , m e j o r a de l a c o m p o s i c i ó n f e
-r -r o m a g n é t i c a de l o s componentes1*, p e r o i n q u i e t a a n t e el a v a n c e , s o
L a m e m o r i a de p e l í c u l a m a g n é t i c a s e p r e s e n t a c o m o e l e m e n t o de a l m a c e n a m i e n t o m u y i n t e r e s a n t e en a p l i c a c i o n e s e s p a c i a -l e s , d e b i d o a s u s c u a -l i d a d e s de r e s i s t e n c i a en e n t o r n o s s e v e r o s :
Re^isWo ¿ e ^elección ¿enllemoóa
S e ñ<Oes ée
AcV ivación Y
T t m p o f u a c i o n
• d e De
codi-ficación
Vitlo <Je p«Vc>.tac-cv o
h»|o
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L — - - - 1 .
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F , ^ . 3 O ^ c i n . z c x c ' . ó a ¿ e u a a or,& « v * o * d i e
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T h e H o n e y w e l l C o m p u t e r J o u r n a l , V o l . 6 n2 1, 197
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" D e s i g n of D i g i t a l C o m p u t e r s "
S p r i n g e r V e r l a g . N . Y. 3a i m p r e s i ó n , F e b r . 1 . 9 6 9
(5^ E n W . B . R i l e y
" E l e c t r o n i c C o m p u t e r M e m o r y T e c h n o l o g y " M c G r a w H i l l , 1 . 9 7 1 , C a p . II
el a r t í c u l o de G. A. F e d d e