Micro Systèmes n°29 mars 1983
Micro Systèmes n°29 mars 1983
  • Prix facial : 20 F

  • Parution : n°29 de mars 1983

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : Société Parisienne d'Edition

  • Format : (203 x 271) mm

  • Nombre de pages : 206

  • Taille du fichier PDF : 168 Mo

  • Dans ce numéro : Forth... un langage sans programmes.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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Le stockage de l'information dans un circuit supraconducteur s'effectue sous forme de courants persistants. Dossier ly Il I IC -.0.— —.. — Écriture « 1 lx & ly'& ly ii 1 — Ecriture « 0 ly ly'seuls Ecr,ture — Lecture  : Is & ly le S 4 000 Jim'do lx = ly'= 0,5 mA, =2,07 x Wb H = = 0,25 mA, = 35 pH mémoire à lecture non destruci,.. d'une boucle supraconductrice alimentée de façon symétrique et dont une branche es interrompue par une porte Josephson. Une ligne de commande, dite ligne d'écriture I, commande cette porte. Une deuxième porte dans la ligne de lecture Is est placée sous l'autre branche de la cellule qui joue le rôle de ligne de commande pour la porte de lecture. Une telle cellule est dénommée cellule à mode (0.1) parce que le stockage d'un - 0 e dans la boucle correspond à l'absence de courant, tandis que le stockage d'un - I » correspond à la circulation d'un courant permanent. Le principe de fonctionnement de la cellule est le suivant  : — Pour l'écriture, si la cellule contient initialement un - 0 u (pas de courant circulant dans l'anneau), on applique un courant dans la ligne ly. Celui-ci se partage entre chaque bras, mais il est insuffisant pour faire commuter seul la porte de lecture. Si l'on supprime I,. aucun flux n'est piégé dans la boucle, le courant de circulation est nul et la cellule reste dans l'état « 0 -. Pour stocker un « I il faut appliquer simultanément le courant I, alimentant la boucle et un courant dans la ligne d'écriture I. Ce dernier fait basculer là porte Josephson dans l'état résistif, tout le courant I, se retrouve dans l'autre branche de la boucle et induit un certain flux magnétique dans celle-ci. La porte Josephson momentanément privée d'alimentation repasse à l'état supraconducteur et, lorsque l'on supprime les deux courants Ix et ly, le flux magnétique précédent étant piégé, un courant supraconducteur permanent (l,,/2) s'établit dans l'anneau. — La lecture du contenu de cette cellule mémoire s'effectue en envoyant simultanément le courant ly d'alimentation de la cellule et le courant Is de lecture. Si la cellule contient un 0 u (pas de courant permanent), le courant ly se partage en deux dans l'anneau et le courant (4/2 + Iy/2) dans la branche de droite. Ce courant fait transiter la porte de lecture et le courant d'alimentation Is est dérivé vers la sortie. La boucle étant couplée à la porte de lecture de manière inductive, l'information qui y est stockée n'est évidemment pas modifiée par la lecture. male. Dans les systèmes à semiconducteurs, on pourvoit donc l'unité centrale d'une mémoire très rapide mais de capacité limitée, appelée antémémoire, qui est placée à très courte distance. Le traitement de calculs ou de programmes complexes impliquant de nombreuses données nécessite la liaison de l'antémémoire à une mémoire principale moins rapide mais de grande capacité. Dans celle-ci, le facteur important est la densité d'intégration élevée, ce qui impose des cellules de surface réduite et une faible dissipation de puissance. Le stockage de l'information dans un circuit supraconducteur s'effectue sous forme de courants persistants, prenant des valeurs discrètes correspondant à la quantification approximative du flux magnétique à travers un anneau supraconducteur interrompu par un dispositif Josephson. Les états « 0 » et « 1 » à mémoriser correspondent à deux états particuliers de courant dans un tel anneau. L'antémémoire La figure 16 présente une cellule performante pour antémémoire. Le plan mémoire qui peut être défini à partir de telles cellules est à accès aléatoire (RAM) et à lecture non destructive. Une puce mémoire de ce type, de capacité 4 x 1 Kbit est en cours de réalisation dans les laboratoires d'IBM. Les simulations effectuées laissent prévoir un temps d'accès de l'ordre de 0,5 nanoseconde pour une puissance dissipée de 6 µW. La mémoire centrale L'interféromètre à deux jonctions, déjà présenté comme un élément de base en logique, est, du fait de ses propriétés exceptionnelles de compacité et de faible dissipation, la cellule mémoire idéale pour constituer des plans mémoires de forte capacité. L'existence de deux états stables permet d'envisager de stocker un bit d'information sous la forme de la présence ou de l'absence d'un quantum de flux dans la cellule. Ce sont des « cellules mémoires à un quantum de flux ». A l'information binaire « 1 » est associé un quantum de flux, tandis qu'un flux nul caractérise l'information « 0 ». Afin de définir complètement une cellule mémoire, il faut être capable de passer d'un état à l'autre (écriture), et de détecter l'information stockée (lecture). Cela est obtenu aisément grâce à un adressage de type X-Y. Deux remarques importantes s'imposent:• d'une part, seule la lecture est un processus dissipateur d'énergie (celle-ci reste cependant très faible, de l'ordre de 10-18 J, compte tenu de la grande vitesse de la transition et de la faible valeur du flux piégé) ; • d'autre part, la lecture détruit l'information stockée. Un cycle de réécriture, en fonction de l'information lue, doit donc être généré sur la puce. 110 — MICRO-SYSTEMES Mars 1983
Matrice de cellules mémoire à quantum de flux. Elle est destinée à équiper des mémoires centrales en technologie Josephson. Les lignes de commande ont 4eim de large.



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