DE2058698A1 - Datenspeichersystem - Google Patents

Description

Pstent-Verwaltungs-GmbH 6000 Frankfurt (Main) 70, Theodor-Stern-Eai1

Ulm (Donau), 17. November 1970

PT-UL/Rl/md

Ul 70/199

"Datenspeichersystem"

Zusatz zu DBP . . ^

(Patentanmeldung P 19 31 524,5)

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 Maßnahmen getroffen sind, unbrauchbare Speicherelemente von der Benutzung auszuschließen, nach Patent „. (Patentanmeldung

P 19 31 524.3).

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Werden sehr große integrierte Speicher aufgebaut, so treten infolge einer nicht zu unterschreitenden bestimmten Fehlerhäufigkeit innerhalb der einzelnen Vorte des Speichers Fehler auf, deren Korrektur gemäß der im Hauptpatent vorgeschlagenen Lösung unter Umständen einen zu hohen Aufwand bedeuten könnte. Es war Aufgabe der Erfindung, einen Weg anzugeben, durch den dieser Aufwand verringert werden kann»

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben«

Die Erfindung wird im folgenden in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Ausführungsform der Erfindung, Figur 2 eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

Figur 1 zeigt einen Speicher Sp, der im dargestellten Beispiel aus insgesamt N Worten mit jeweils acht Bits Länge besteht«, (Zur Zeichnungsvereinfachung ist nur das erste, zweite und N-te Wort zeichnerisch dargestellt). Dor Speicher wird durch eine Docodier- und Ansteuerschaltung D wortweise angesteuert, das Auslesen erfolgt in der Weise, daß in

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nichtdargestellter Weise jeweils die Ausgangsleitungen dor ersten Bits jedes Worts (E11, E21, .... EN1) untereinander verbunden und zu einem Speicherausgang geführt sind .und in gleicher Weise auch die Ausgangsleitungen der zweiten, dritten usw. Bits jedes Worts zu jeweils einem. Ausgang geführt sind. Der Speicher Sp sei so aufgebaut, daß in einem Wort jeweils höchstens ein Fehler auftreten kann. Dies ist z. B. dadurch möglich, daß "bei einem integrierten Speicher die zum Aufbau des Speichers benutzten Halbleiterscheibchen entsprechend ausgesucht und orientiert sind. Jedem Wort des Speichers sind drei besondere Speicherzellen HE11 bis HE13, HE21 bis HE23, usw. zugeordnet, die jeweils gleichzeitig mit den anderen Speicherzellen angesteuert werden. In diesen besonderen Speicherzellen ist die Lage der unbrauchbaren Speicherzelle" des Wortteils eingespeichert, das die eigentliche Speicherinformation enthält; dies kann z. B. in der Weise erfolgen, daß nach der Fertigstellung des Speichers dieser mit einem Prüfprogramm geprüft und die dabei entdeckte fehlerhafte Stelle in den besonderen Speicherzellen eingespeichert wird. Die besonderen Speicherzollen können aus diesem Grunde auch derart ausgeführt sein, daß sie nach dem erstmaligen Einteilen nachfolgend nur noch unverändert ausgelesen werden.

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Wird ein Wort des Speichers angesteuert, so geben die entsprechenden, besonderen Speicherzellen ein Ausgangssignal ab, das von einer Auswertesohaltung A entschlüsselt wird. Die Auswerteschaltung A steuert eine Schalteinrichtung S in der Weise, daß beim Ein- bzw. Ausspeichern in den Speicher Sp die fehlerhafte Speicherzelle umgangen wird. Hierzu enthält die Schalteinrichtung S Schalter Sl - S7j durch den Schalter Sl können wahlweise die Ausgänge der ersten oder der aveiten Speicherzelle im Jeweils angesteuerten Wort (von links gerechnet) des Speichers Sp zu einer Registerzelle Rl durchgeschaltet werden, durch den Schalter S2 können wahlweise die Ausgänge der zweiten oder der dritten Speicherzelle zu einer Registerzelle R2 durchgeschaltet werden usw. bis zum Schalter S7, durch den wahlweise die Ausgänge der siebten oder der achten Speicherzelle einer Registerzelle R7 eines Ein- bzw. Ausschreiberegisters R durchschaltet werden können. Die Schalteinrichtung S ist so aufgebaut, daß jeweils der Schalter, dessen Nummer dem fehlerhaften Bit eines ausgelesenen Speicherwortes und sämtliche Schalter mit einer höheren Nummer die Verbindung der ihnen zugeordneten Registerzelle mit der jeweils höheren der ihnen zugeordneten Speicherzellen aur.chschp.lten, während die Schalter, die mit einer niederigen Nummer versehen sind, die Verbindung der Registerzellen mit den jeweils niederigen Speicherzellen bewirken.

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Die Schalter Sl - SJ sind in der Figur 1 durch mechanische Schalter dargestellt, zweckmäßigerweise wird man hierfür jedoch elektronische Schalter einsetzen.

Figur 2 zeigt einen mit Figur 1 ähnlichen Speicher Sp, dessen einzelne Speicherworte diesmal jedoch nur sieben informationstragende Speicherzellen haben.Jedes Speioherwort enthält drei besondere Speicherzellen und stimmt hierin mit | der Anordnung nach Figur 1 überein. Ferner enthält jedes Speicherwort noch eine weitere Speicherzelle WEl usw. bis WEN. Die Ausgänge jeweils der ersten, zweiten usw. Speicherzellen sämtlicher Speichcrwor-te sind wieder untereinander verbunden und zu jeweils einem Ausgang geführt; jeder Ausgang der informationstragenden Bitstellen des Speichers Sp ist durch eine Schalteinrichtung B,(bestehend aus Schaltern B 1 bis B Ί), mit einer Zelle eines Registers R verbunden. Ein Steuereingang jeder der Schalter B 1 bis B 7 ist mit g

einer Auswerteschaltung A verbunden. Jede Registerzelle ist außerdem über eine weitere Schalteinrichtung C (bestehend aus Schaltern σ 1 bis C T) mit dem gemeinsamen Ausgang aller oben beschriebenen weiteren Speicherzellen verbunden, ein Steuereingang jeder der Schalter C 1 bis C J ist mit der Auswerteschaltung A verbunden.

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Für die Beschreibung der Punktion der Anordnung sei zunächst angenommen, daß die erste Speicherzelle (von links gerechnet) des ersten Speicherwortes unbrauchbar sei. Demzufolge enthalten die drei besonderen Speicherzellen, die diesem ersten Speicherwort zugeordnet sind, die Bitkombination 0 0 Das Einspeichern eines im Register R gespeicherten Wortes in den Speicher erfolgt nun in der Weise, daß das zweite bis siebte Bit über die entsprechenden Schalter B 1 bis B 7 in die zweite bis siebte Speicherzelle (E12 bis E17) des Speichers eingespeichert wird, und daß das in der ersten Registerzelle enthaltende Bit über cen Schalter C 1 in die weitere Speicherzelle WEl eingespeichert wird; hierfür steu~ ert die Auswerteschaltung A die einzelenen Schalter B 1 bis B 7 und C 1 bis C 7 in der Weise an, daß bei fehlerhafter erster Speicherzelle des Speichers der Schalter B 1 gesperrt und alle weiteren Schalter B 2 bis B 7 leitend gesteuert werden, und daß der Schalter C 1 leitend gesteuert und alle anderen Schalter C 2 - C 7 gesperrt werden. In analoger Weise erfolgt die Ansteuerung der SchalteinrichtungenB und C dann, wenn andere Speicherzellen des Speichers fehlerhaft sind. Beim Lesen wiederum erfolgen genau dieselben Steuerungsvorgänge mit den Datenübertragungen in der umgekehrten Richtung.

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Sowohl bei der Anordnung nach Figur 1, wie auch bei der Anordnung nach Figur 2 hat es sich als vorteilhaft erwiesen, für die Speicherelemente solche vorzusehen, deren Fehlerhäufigkeit sehr viel geringer als die Fehlerhäufigkett der informationstragenden Elemente im Speicher Sp ist; unter Umständen kann es zweckmäßig sein, hierfür sogar Speicherelemente vorzusehen, die keine Fehler aufweisen.

Bei Speichern, deren einzelne Worte sehr viele Stellen ent-» halten, kann es unter Umständen, d. h., bei gegebenen Herstellungsbedingungen schwierig sein, eine Gruppe von besonderen Speicherzellen zu realisieren, die fehlerfrei ist. Hier kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung diese Gruppe so ausgebildet sein, wie es gemäß dem Hauptpatent für den Speicher vorgesehen ist, d. h., es sind für Jedes Wort der Gruppe, über die an und für sich vorzusehende Bitzahl hinaus zusätzliche Speicherelemente vorgesehen, deren Anzahl entsprechend der Anzahl der für die besonderen Zellen zu erwartenden unbrauchbaren Speicherelemente gewählt ist, und es sind die unbrauchbaren Speicherelemente der Gruppe derart verändert, daß sie bei der Abfrage Signale abgeben, die die Unbrauchbarkeit des Speicherelementes kenntlich machen, und beim Auslesen sind Maßnahmen getroffen, die eine Auswertung der in den fehlerhaften Speicherelementen gespeicherteninformation verhindern.

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Es ist möglich und vorteilhaft, zur Vornahme einer Paritätskontrolle für jedes Speicherwort eine weitere Speicherzelle vorzusehen, die es ermöglicht, eine Paritätsprüfung des ausgelesenen Worts vorzunehmen, um hierdurch zeitlich variierende Fehler des Speichers feststellen zu können. In den geschilderten Beispielen ist pro Speicherwort nur ein unbrauchbares Speicherelement zulässig,sollen mehr unbrauchbare Speicherelemente zulässig sein, so ist dementsprechend auch die Anzahl der für jedeB Wort vorgesehenen besonderen Speicherelemente zu vergrößern, damit für die Speicherung der Pehlerpositionen genügend Speicherelemente zur Verfügung stehen.

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Claims (2)

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   Patentansprüche

   (1/ Datenspeichersystera, 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 Herste1lungsProzesses 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 Maßnahmen getroffen sind, unbrauchbare Speicherelemente von der Benutzung auszuschließen, nach (Patentanmeldung

   P 19 31 524.5), dadurch gekennzeichnet^ daß jedes Wort besondere Speicherzellen enthält, in die die Positionen der zu dem betreffenden Wort gehörigen unbrauchbaren Speicher- ™ elemente einschreibbar sind, daß Schaltmittel vorgesehen sind, die von den besonderen Speicherzellen angesteuert werden und die beim Ein- und/oder Ausspeichern bewirken, daß in die unbrauchbaren Speicherzellen nichts eingeschrieben wird bzw., daß die beim Auslesen aus unbrauchbaren Speicherzellen erhaltene Information nicht ausgewertet wird.

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2. 2. Datenspeichersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel bewirken, daß beim Einschreiben eines Wortes diejenigen Bits, die mittels eines unbrauchbaren Speicherelementes gespeichert werden sollen, auf das nächstfolgende brauchbare Speicherelement verschoben werden bzw. beim Auslesen aus dem nächstfolgenden brauchbaren Speicherelement ausgelesen werden.

   5. Datenspeichersystem nach Anspruch i, dadurch gekannzeichnet, daß die zusätzlichen Speicherelemente an eine? bestimmten Stelle des Speichers vorgesehen sind, und daß die Schaltmittel so ausgebildet sind, daß sie die hier für unbrauchbare Speicherelemente bestimmte und/oder von diesen stammende Information in die zusätzlichen Speicherzellen einspeichert bzw. aus diesen ausliest.

   4. Datenspeichersystem nach einem oder mehreren der vorher-™ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnk, daß die besonderen Speicherelemente eine geringere Fehlerhäufigkeit als diejenigen des Speichers haben, insbesondere die Fehlerhäufigkeit Null.

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   5. Datenspeichersystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Wort für die besonderen Speicherelemente über die vorgegebene Bitzahl hinaus weitere zusätzliche Speicherelemente vorgesehen sind, deren Anzahl entsprechend der Anzahl der für die besonderen Speicherelemente zu erwartenden unbrauchbaren Speicherelemente gewählt 1st, und daß Maßnahmen getroffen sind, diese unbrauchbaren Speicherelemente von der Benutzung auszuschließen.

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