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28.11.1975 - 

MADOS - der erste DOT-Speicher mit 2,1 Megabit und 0,285 MBytess

Endlich marschieren die Bubbles

MÜNCHEN - Seit 1972 wurde in den Laboratorien der BASF AG in Ludwigshafen - mit Unterstützung Bonner Fördergelder übrigens - an einem Speicher auf dem Prinzip der kontrollierten Ausdehnung magnetischer Domänen (DOT, Domain Tip Propagation Storage Device) gearbeitet. Auf der Münchener "Systems" wurde mit MADOS erstmals ein Prototyp der "Magnetblasenspeicher" oder "Bubble-Speicher" im Einsatz gezeigt. Eine Kapazität von 2,1 Megabit, eine minimale Blockzugriffszeit von 35Ás und eine Datenübertragungsrate von 0,285 MByte/s charakterisieren diesen Speicher, der aufgrund dieser Werte einen Platz zwischen schnellen Plattenspeichern und teuren Halbleiter und -Kernspeichern einnehmen könnte. Inzwischen läuft bei der BASF die Entwicklung der Serienfertigungstechnologie.

Über das Prinzip der kontrollierten Ausdehnung magnetischer Domänen ist in der Vergangenheit schon mehrmals berichtet worden. Es sei hier stenogrammartig rekapituliert: das DOT-Speicherelement besteht aus einem dünnen Glasplättchen, das mit einer Aluminiumschicht bedampft wird. In diese Schicht wird ein mäanderförmiges Muster von sogenannten "Kanälen" geätzt. In einem weiteren Schritt wird eine Nickel-Eisen-Kobalt-Legierung aufgedampft. Innerhalb der Kanalstrukturen lassen sich jetzt durch externe Magnetfelder isolierte magnetische "Domänen" erzeugen, deren Magnetisierungsrichtung umgekehrt zu derjenigen des umgebenden Substrats ist. Diese magnetischen "Domänen" (Bubbles) lassen sich durch die Kanalstrukturen bewegen. Das Speicherelement arbeitet somit wie ein Schieberegister.

Anders als bei den bekannten Halbleiterspeichern geht die gespeicherte Information bei Ausfall der Versorgungsspannungen nicht verloren.

Mechanisch tut sich nichts!

Bei der Konzeption des DOT-Speichers besteht die Informationsaufzeichnung in dem Vorhandensein oder der Abwesenheit von solchen magnetischen Domänen innerhalb der Kanalstruktur. Im Gegensatz zu magnetischen Datenspeichern wie Band und Platte bewegt sich beim DOT-Speicher nur die Information, nicht jedoch der Informationsträger. Da keine mechanischen Trägheitskräfte auftreten, kann der DOT-Speicher asynchron betrieben werden - die Geschwindigkeit der Informationsaufzeichnung ist variabel zwischen 0 und 10 MBit/s, ganz entsprechend dem Informationsfluß.

Der Prototyp MADOS

Der in München gezeigte Prototyp mit der Bezeichnung MADOS hat eine Kapazität von 2 101 248 Bit. Die Blockzugriffszeit beträgt min. 165 Ás und max. 4,9 ms, die Datenübertragungsrate 2,28 MBit/s. Die Blocklänge (gleich Satzlänge) ist 2736 Bit (gleich 342 Bytes). Die Anzahl der Sätze beträgt 768.

Gegliedert ist das Speicherteil von MADOS in 16 Ebenengruppen zu je acht Doppelebenen. Auf diesen Doppelebenen befinden sich die Speichersubstrate mit einer Kapazität von je 3648 Bit. Innerhalb jeder Ebenengruppe sind acht Selektorbereiche direkt adressierbar, und innerhalb jedes Selektorbereichs sind sechs Sätze direkt adressierbar. Wegen der seriellen Anordnung der Sätze variieren die Satzzugriffszeiten zwischen 165 Ás und 4,9 ms.

Gezeigt wurde der Prototyp ins Einsatz mit dem Prozeßrechner General Automation SPC - 16/60. Zu der Demonstrationsanlage auf der "Systems" gehörten weiterhin ein Schnelldrucker, eine Fernschreibkonsole und ein Bildschirmterminal.

Zahllose Einsatzmöglichkeiten

Generell öffnet sich der DOT-Speichertechnologie ein weites Feld möglicher Anwendungen. Da der Speicher keine mechanisch bewegten Teile enthält, eignet er sich für den Einsatz unter harten Umweltbedingungen innerhalb eines weiten Temperaturbereichs bei geringsten Wartungsansprüchen. Ein weiterer Vorteil ist die sehr kurze Blockzugriffszeit, die rund 300mal kürzer ist als bei den zur Zeit verwendeten Festkopfplattenspeichern. Die Datenübertragungsrate ist darüber hinaus innerhalb eines weitere Rahmens an Anwenderbedürfnisse anzupassen, desgleichen die Speicherkapazität.

Einsatzbereiche für magnetische Domänenspeicher sind vor allem: Datenerfassung, Programmspeicher für Mikroprozessoren, Prozeßrechnerperipherie bis hin zur kommerziellen Datentechnik in Verbindung mit der virtuellen Speicherung. (pi)