DE2053260A1 - Datenspeichersystem - Google Patents

Description

Licentia

Patent-Verwaltungs-GmbH

6000 Frankfurt (Main) 70, Iheodor-Stern-Kai 1

Ulm (Donau), 21. Okt. 1970

PT-UL/Rl/mj

UL 70/119

"Datenspeichersystem"

Zusatz zu DBP .

(Patentanmeldung P 19 31 524.3)

Die Erfindung "betrifft ein Datenspeichersystem, bei dem eine sehr große Anzahl von gleichen Speicherelementen zu einem Speicher derart zusammengefaßt ist, daß Wörter mit jeweils vorgegebener Bitzahl gespeichert werden, wobei aufgrund des Herstellungsprozesses der Speicherelemente ein Teil derselben unbrauchbar ist, "bei dem für jedes Wort über die vorgegebene Bitzahl hinaus zusätzliche Speicherelemente vorgesehen sind, deren Anzahl entsprechend der Anzahl der für das Wort zu erwartenden unbrauchbaren Speicherelemente gewählt ist, bei dem die unbrauchbaren Speicherelemente derart verändert werden, daß sie bei der Abfrage Signale abgeben, die die Unbrauchbarkeit des Speicherelementes kenntlich machen und bei dem beim Einschreiben des Wortes diejenigen Bits, die mittels eines unbrauchbaren Speicher-

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elementes gespeichert werden sollen, mit Hilfe eines" logischen Netzwerkes, das die Position der fehlerhaften Elemente erfaßt und auswertet, und einer vom Netzwerk angesteuerten Schalteinrichtung in das nächstfolgende "brauchbare Speicherelement eingespeichert werden, nech DBP . .... (Patentanmeldung P 19 31 524.3).

Die Notwendigkeit, Massenspeicher auf kleinem Raum unterzubringen, führt dazu, sogenannte integrierte Speicher anzustreben, für die in einem einzigen Herstellungsprozess sehr viele Speicherelemente gleich an den Stellen erzeugt werden, an denen sie nachher Verwendung finden sollen*

Aus technologischen Gründen ist es nicht möglich, beim Herstellungsprozess Ausfälle vollkommen zu vermeiden, so daß einige der erzeugten Speicherelemente zwangsläufig als unbrauchb ar ange s ehe η werden müs s en.

Es war Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit anzugeben, beim Einsatz von Speichern, die zerstörungsfrei ausgelesen werden können, die Anordnung nach dem Hauptpatent zu vereinfachen. Die Erfindung besteht darin, daß der Speicher zerstörungsfrei auslesbar ist, daß vor dem Einschreiben eines Wortes den betreffenden Speicherzellen zwecks vor-

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lierigen Auslesens zur Feststellung fehlerhafter Elemente ein Wortauswahlimpuls einer derartigen Länge zugeführt wird, daß während der Dauer des Wortauswahlimpulses sowohl das mit mindestens einem Teil der Leseleitungen verbundene logische Netzwerk die erforderlichen Verknüpfungen vornehmen kann, als auch die zum Einschreiben in die fehlerfreien Speicherelemente erforderlichen Durchschaltungen vorgenommen werden können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel erläutert. Die Zeichnung zeigt Speicherelemente E1 - E7 und E11 - E17» die zwei Zeilen in einem größeren Speicher darstellen sollen, wobei in diesem Beispiel in jeder Zeile höchstens drei Speicherelemente fehlerhaft sein können. Jede Zeile der Speicherelemente ist über ehe Decodierschaltung D ansteuerbar, die Speicherelemente E1 und E11, E2 und E12 usw. sind jeweils in Spalten angeordnet. Die Ausgänge der Speicherelemente einer Spalte sind zusammengefaßt. Beim Auslesen eines Wortes kann es sich nun ergeben, daß irgendwelche Speicherelemente fehlerhaft sind} dann ist es erforderlich, diese Speicherelemente bei der Auswertung der Information auszusparen. Dies geschieht gemäß der in der Hauptanmeldung vorgeschlagenen Weise durch ein Schaltwerk S, das es gestattet, die Ausgänge verschiedener

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Spalten der Speicherelemente auf insgesamt vier Registerzellen R1 - R4· durchzuschalten bzw, in den Registerzellen R1 - R4 gespeicherte Werte in funktionsfähige Speicherelemente zu übernehmen» Das Schaltwerk S. enthält vier Schalter S1 - S4 mit jeweils vier Stellungen,, Die Schalter S1 - S4 werden von einem logischen Netzwerk gesteuert. Das logische Netzwerk besitzt sieben Eingänge, die jeweils mit dem Ausgang einer Fehlerprüf schaltung F1 - F7 verbunden sind. Die Fehlerprüfschaltung ist eingangsseitig mit den Spaltenleitungen verbunden und besteht im Ausführungsbeispiel unter der Annahme, daß ein fehlerhaftes Speicherelement sich durch eine von den logischen Werten 0 und 1 abweichende Spannung zu erkennen gibt, aus einer Schwellwertschaltung. Die Anordnung könnte jedoch auch so getroffen sein, daß die einzelnen Speicherelemente, falls sie fehlerhaft sind, auf einer getrennten Leitung ein Signal abgeben, das dann dem logischen Netzwerk zugeführt werden könnte» Hierbei wären die Fehlerprüfschaltungen entbehrlich. Das logische Netzwerk ist so aufgebaut, daß es dann, wenn das erste Element, z. B. E1 des abgefragten Wortes funktionsfähig ist, dessen Wert in die Registerzelle 1 einspeichert bzw. den Inhalt der Registerzelle 1 in das Speicherelement E1 einspeichert. Ist das erste Speicherelement E1 fehlerhaft und dafür das

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zweite Speicherelement E2 funktionsfähig, so erfolgt eine "Verbindung der Registerzelle H1 mit dem Speicherelement E2. In ähnlicher Weise erfolgen andere Durchschaltungen, wenn andere Speieherelemente fehlerhaft sind«

Die Auswertung der Signale im logischen Netzwerk und de Betätigung der Schalter S1 - S4- "benötigt ehe gewisse Zeit} um die in den Ausführungsbeispielen der Hauptanmeldung vorgesehenen Register R1 und R2 in der vorliegenden Anmeldung nicht mehr vorsehen zu müssen, ist die De codier schaltung D so ausgebildet, daß sie einen Wort-"uswahlimpuls einer derartigen Länge liefert, daß während der Dauer dieses Wortauswahlimpulses die logischen Verknüpfungen im logischen Netzwerk und die erforderlichen Durchschaltungen des Schaltwerks S bewerkstelligt werden können. Während der Dauer des Wortauswahlimpulses steht an den Ausgängen der Speicherelemente der angesteuerten Zeile die jeweils gespeicherte Information zur Verfügung. Hierdurch vereinfacht sich die Schaltung, ohne daß sich hinsichtlich der Dauer der einzelnen Speicherzyklen nennenswerte Nachteile ergeben.

Die Anordnung gemäß der Zeichnung sei so getroffen, daß dann, wenn die Speicherelemente E1 - EW- bzw, E11 - E14-fehlerfrei sind, nur diese Elemente für Speieherzwecke be-

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".nutzt werden. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, die sich an einen bereits gemachten Vorschlag (Patentanmeldung P 20 08 663,9) anlehnt, sind nun Mittel vorgesehen, die dann, wenn die genannten ersten vier Speicherzellen ,fehlerfrei sind, eine beschleunigte Durchschaltung der Information von fen Speicherzellen zu den Registerzellen R1 - R4 bzw. umgekehrt vornehmen. Für den Fall, daß bei einem Auslesen bzw. bei einem Einsohreiben, zunächst die Registerzellen R1 - R4· mit den jeweils ersten vier Speicherzellen verbunden sind, und sich diese Verbindung erst in Abhängigkeit von den Ergebnissen der Fehlerprüfung .Indern kann, liegt also bei fehlerfreien Speicherelementen E1 - E4- bereits sehr kurz nach dem Wortauswahlimpuls die richtige Information in den Registerzellen R1 - R4- an; diese Information kann jedoch noch nicht ausgewertet werden, da noch abgewartet werden muß, ob nicht, wie in einer Vielzahl anderer Fälle, infolge von Fehlern andere Speicherzellen zu den Registerzellen durchgeschaltet werden» Durch zusätzliche erfindungsgemäße Mittel, die in der Zeichnung durch ein ODER-Gatter angedeutet sind, dessen Eingänge mit den Ausgangsleitungen der Fehlorprüfschaltungen F1 - FA- verbunden sind, wird nun erreicht, daß unmittelbar nach Vorliegen des Wortauswahlimpulses bekannt ist, ob die ersten Speicherzellen fehler-

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frei arbeiten (in diesem Fall ist der Ausgang der ODER-Schaltung O). Die Ausgangsgröße O der ODER-Schaltung während eines Wortauswahlimpubes kann nun in nicht näher dargestellter Weise benutzt werden, um eine sofortige Auswertung der in den ersten vier Speicherzellen enthaltenen Information zu bewirken.

Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Erfindung ist die Decodierschaltung D, die den Wortauswahlimpuls liefert, so ausgebildet, daß sie in Abhängigkeit von einer Ansteuerung Wortauswahlimpulse verschiedener T"nge liefern kann, und diese Decodierschaltung ist mit dem Ausgang des ODER-Gatters so verbunden, daß sie dann, wenn das ODER-Gatter während eines Wortauswahlimpulsos O zeigt;, den Wortauswahlimpuls nur verkürzt abgibt» Hierdurch kann die Zykluszeit des Speichers für fehlerfreie Worte abgekürzt werden, was im Mittel zu einer Beschleunigung des Speicherbetriebs führt.

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Claims (3)

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   Patentansprüche

   Datenspeicher syst em, bei dem eine sehr große Anzahl von gleichen Speicherelementen zu einem Speicher derart zusammengefaßt ist, daß.Wörter mit {jeweils vorgegebener Bitzahl gespeichert werden, wobei aufgrund des Herstellungsprozesses der Speicherelemente ein Teil derselben unbrauchbar ist, bei dem für jedes Wort über die vorgegebene Bitzahl hinaus zusätzliche Speicherelemente vorgesehen sind, deren Anzahl entsprechend der Anzähl der für das Wort zu erwartenden unbrauchbaren Speicherelemente gewählt ist, bei dem die unbrauchbaren Speicherelemente derart verändert werden, daß sie bei der Abfrage Signale abgeben, die die Unbrauchbarkeit des Speicherelementes kenntlich machen und bei dem beim Einschreiben des Wortes diejenigen Bits, die mittels eines unbrauchbaren Speicherelementes gespeichert werden sollen, mit Hilfe eines logischen Netzwerkes, das die Position der fehlerhaften Elemente erfaßt und auswertet, und einer vom Netzwerk angesteuerten Schalteinrichtung in das nächstfolgende brauchbare Speicherelement eingespeichert werden, nach DBP . ... ... (Patentanmeldung P 19 31 524.3), dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher zerstörungsfrei auslesbar ist, daß vor dem Einschreiben eines Wortes den

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   betreffenden Speicherzellen zwecks vorherigen Auslesens zur Feststellung fehlerhafter Elemente ein Wortauswahlimpuls einer derartigen Länge zugeführt wird, daß während der Dauer des Wortauswahlimpulses sowohl das mit mindestens einem Teil der Leseleitungen verbundene logische Netzwerk die erforderlichen Verknüpfungen vornehmen kann, als auch die zum Einschreiben in die fehlerfreien Speicherelemente erforderlichen Durchschaltungen vorgenommen werden können.
2. 2. Datenspeichersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die dann, .wenn vorbestimmte Speicherzellen fehlerfrei sind, eine beschleunigte Durchschaltung von bzw. zu diesen Speicherzellen bewirken, ·
3. 3. Datenspeichersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Wortauswahlimpuls liefernde Einrichtung so ausgebildet ist, daß sie in Abhängigkeit von einem Steuersignal Wortauswahlimpulse mindestens zweier verschiedener Längen liefern kann, und daß die Mittel zusätzlich eine Verkürzung des Wortauswahlimpulses bei Fehlerfreiheit der vorbestimmten Speicherzellen bewirken.

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