Brevet FR2034784A1 — publié le 19701218

La présente invention concerne la fabrication des mémoires permanentes utilisant des impédances. Les matrices de mémoires permanentes dans lesquelles des impédances connectent les circuits de rangées et de colonnes sont 5 bien connues. L'utilisation de telles mémoires permanentes a été impossible jusqu'à présent, du fait de leur prix de fabrication relativement élevé. Il est peu commode d'être obligé de former le motif d'information voulu au moment de la fabrication. Pour un système de circuit intégré, il faut utiliser des caches diffé-10 rents pour former chaque motif d'information différent. Certaines mémoires permanentes sont fabriquées avec tous les points de croisement possibles, la mise en mémoire voulue étant effectuée en détruisant sélectivement des points de croisement de la mémoire. Ceci peut être effectué en appliquant un courant d'in-15 tensité suffisante afin de détruire un élément du circuit d'un point de croisement choisi, par exemple en faisant vaporiser l'élément à la manière d'un fusible. Cependant, il faut qu'une telle mémoire comprenne comme partie intégrante un dispositif quelconque empêchant le courant de passer par des trajets de fuite dans la matrice de 20 la mémoire. Dans le cas contraire, ces trajets de fuite font réduire la résistance totale de la matrice d'orne manière telle qu'il est à peu près sûr que certains points de croisement non choisis de la mémoire sont détruits. Suivant un premier aspect de l'invention, celle-ci concerne 25 un procédé d'inscription d'une information dans une mémoire permanente comprenant une matrice d'éléments d'impédance dont chacun est détruit par un courant de valeur suffisante, le procédé consistant à amener au moins certains des éléments d'impédance à être détruits par un courant de valeur suffisante, et simultanément à réunir tous 30 les éléments d'impédance suivant des trajets connectés à une borne de ce premier élément de façon à limiter le courant traversant chacun des trajets à une valeur insuffisante pour détruire l'un quelconque des autres éléments. Suivant un autre aspect de l'invention, un appareil' servant 35 à mettre en oeuvre ce procédé comprend un dispositif appliquant à au moins l'un des éléments d'impédance un courant de valeur suffisante pour le détruire, un dispositif pouvant fonctionner en même 70 08397 2 2034784 temps avec le dispositif indiqué pour polariser tous les autres éléments d'impédance dans des trajets connectés à une borne du premier élément , de façon à limiter le courant passant dans chacun de ces trajets à une valeur insuffisante pour détruire l'un quel-5 conque des autres éléments. D'une manière commode, les matrices à impédances destinées à des mémoires permanentes sont fabriquées suivant une structure uniforme dans laquelle tous les points de croisement sont formés initialement. La formation des motifs correspondant à l'information 10 qu'on désire mettre en mémoire peut être effectuée sur place au moyen de circuits d'accès semblables à ceux qu'on utilise normalement dans les sytèmes de traitement des données qui n'utilisent que des mémoires permanentes. L'utilisation d'un montage de polarisation d'une matrice de 1 5 mémoire tel que celui envisagé ici se traduit par des marges de sécurité pouvant s'élever jusqu'à 9 à 1. De préférence, les niveaux de polarisation des circuits des réglettes de rangées et de colonnes de la mémoire sont appliqués suivant une séquence programmée au préalable afin d'éviter toute 20 destruction accidentelle de circuits de points de croisement non choisis de la mémoire. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront de la description détaillée qui va suivre, faite en regard du dessin annexé et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, une 25 forme de réalisation conforme à l'invention. Sur ce dessin : La figure 1 est un schéma en partie synoptique et de circuit d'un montage d'inscription dans une mémoire ; et la figure 2 est un jeu de diagrammes de tension illustrant le 30 fonctionnement du montage de la figure 1. Sur la figure 1, la matrice à impédance 10 comprend des circuits de réglettes de rangées 11, 12 et 13» et des circuits de réglettes de colonnes 16, 17 et 18 qui sont disposés perpendiculairement par rapport aux circuits des rangées. Chacune des inter-35 sections entre les circuits de rangées et les circuits de colonnes forme un point de croisement de la matrice de la mémoire et les circuits de rangées et de colonnes respectifs sont interconnectés à 70 08397 3 2Q3k78h chaque point de croisement par un élément d'impédance. Ces éléments sont représentés sur le dessin par des résistances 19. De ce fait, la matrice 10 constitue un réseau de résistances qui sont connectées entre elles afin de former des trajets de courant multiples à conduc-5 tion bilatérale, disposés entre les bornes de l'une quelconque des résistances, la matrice est fabriquée initialement par des techniques classiques, par exemple d'une manière avantageuse par des techniques de circuits intégrés, de manière à connecter les différents éléments résistants 19 qui ont tous à peu près la même valeur, entre chaque 10 circuit de rangée et tous les circuits de colonnes qui sont coupés par celui-ci. la matière de résistance et les valeurs des résistances sont déterminées par le type d'application à laquelle est destinée la matrice, mais les résistances présentent une limite de valeur de tension prédéterminée pour laquelle ou au-dessus de 15 laquelle le courant traversant la résistance la détruit. Six réglettes et neuf résistances 19 d'une matrice résistante sont représentées sur la figure 1, mais l'application de cette disposition à une matrice plus étendue est indiquée schématiquement par les prolongements des réglettes 11 à 13 vers la droite et des réglettes 20 16 à 18 vers le haut, au-delà des résistances 19 représentées. l'utilisateur final d'une telle matrice dispose dans un système de traitement des données commandé par un programme d'un dispositif de commande central 20, d'un registre de rangées 21 et d'un registre de colonnes 22. Le système de traitement des données est utilisé 25 d'une manière avantageuse afin d'inscrire une information dans la matrice 10 mais des agencements de polarisation à commande manuelle peuvent être également Utilisés pour l'inscription. On n'a pas représenté les détails complets du dispositif de commande central ni des deux registres, non plus que de l'ensemble du système de 30 traitement des données, car ces appareils sont cornus suivant un certain nombre de formes et ne font pas partie de la présente invention. Par exemple, les registres 21 et 22 comprennent un réseau de circuits bistables ou bascules tels que les circuits 23 qu'on voit dans le registre de rangées 21. Une bascule est prévue 35 dans le registre 21 pour chaque circuit de rangée et dans le registre 22 pour chaque circuit de colonne. Chaque bascule du registre de rangées 21 c omporte une connexion 70 00397 4 2034784 de sortie qui est reliée à un circuit de rangée correspondant de la matrice 20. Ces connexions de sortie sont soit su un niveau de tension V, par exemple 10 volts, soit à un niveau de tension V 3 suivant l'état binaire de la bascule qui est déterminé par le dispo-5 sitif de commande central 20. les bascules du registre 22 comportent de même des connexions de sortie qui sont reliées aux divers circuits des colonnes de la matrice 10, et ces connexions sont soit au potentiel de la masse Vgnd, soit à un potentiel 2Y qui est . 3 j déterminé par le dispositif de commande central 20. Toutes les b'as-10 cules précitées sont destinées à fonctionner, d'une manière bien connue dans la technique, comme sources de tension fournissant- les tensions de sortie indiquées pour divers niveaux de courant de sortie qui sont déterminées par la résistance que présente la matrice 10. 1 5 le dispositif de commande central 20 comprend un programme d'inscription servant à disposer des mots d'information prédéterminés codés en binaire dans des rangées choisies de la matrice de mémoire permanente 10. Bien qu'un seul mot puisse être inscrit par une seule application simultanée de toutes les tensions de polari-20 sation, on utilise, comme décrit ici, d'une manière avantageuse une application programmée des tensions. Les détails du décodage et de l'accès au programme sont bien connus et ne sont examinés ici que dans la mesure nécessaire pour décrire le fonctionnement de l'ensemble de la figure 1. Suivant le codage de l'information, la pré-25 sence d'une résistance à un point de croisement choisi représente un ZERO binaire,-et l'absence d'une telle résistance représente un UN" binaire. La séquence du programme est représentée par les diagrammes de tension de la figure 2. Le dispositif de commande central fait d'abord rétablir toutes les bascules des registres 21 30 et 22 afin de présenter à leurs connexions de sortie qui sont reliées aux circuits des rangées et des colonaes de la matrice celle de leurs tensions de sortie disponibles qui est la plus faible. . C'est ainsi que le registre 21 applique initialement, à l'instant zéro de la figure 2, la tension V à tous les circuits de rangées 35 11 à 13 ; et le registre 22 applique la tension de référence de la masse à tous les circuits des colonnes 16 à 18. 70 08397 5 2034784 Pendant le second stade du programme d'inscription, les bascules choisies du registre 22 sont déclenchées à l'instant t^ de manière à appliquer la tension 2Y à leurs circuits de colonnes 3 5 correspondants, suivant l'information qui doit être inscrite. On suppose qu'un mot binaire doit être inscrit dans la rangée du circuit 12 de la matrice 10 et que le mot comprend les chiffres 0-1-1 aux trois positions de bits les plus à gauche représentées, les deux résistances qui connectent entre eux le circuit de ran-10 gée 12 et les circuits de colonnes 17 et 18 doivent être détruites. Toutes ces résistances sont représentées en pointillé sur la figure 1. La bascule du registre 22 qui est reliée au circuit de colonnes 16 est déclenchée de manière à élever la polarisation appliquée à ce circuit de colonne de la tension de la masse à la tension 2Y , 15 3 par rapport à la masse. Les circuits des bascules du registre qui sont reliés aux colonnes 17 et 18 continuent à rester rétablis et maintiennent les circuits des colonnes 17 et 18 au potentiel de la masse. Ces conditions des circuits des colonnes qui représentent 20 l'information peuvent être déterminées par le dispositif de commande central 20 suivant une succession d'opérations effectuées sur les circuits des colonnes respectives ou- bien simultanément par l'application d'un signal à bits parallèles. Pendant le troisième stade du programme, à l'instant t^ , le 25 dispositif de commande central 20 déclenche la bascule du registre 21 qui est relié au circuit de rangée 12 dans lequel l'information doit être inscrite. Cette bascule fait élever la polarisation appliquée à ce circuit de rangée de la tension î à la tension Y. Les 3 circuits de rangées 11 et 13 restent polarisés à la tension V . 30 3 A ce moment, la tension totale Y est appliquée aux bornes des résistances en pointillé 19 qui connectent entre eux le circuit de rangée 12 et les circuits de colonnes 17 et 18. Cette tension est suffisante pour faire passer un courant d'une valeur supérieure 35 à celle qui est nécessaire pour détruire ces résistances des points de croisement, et en conséquence, elles sont cLétruites. 70 08397 2034784 Ce courant est bien entendu insuffisant pour être dangereux pour des circuits de réglettes de la matrice quelconques. Après que les deux résistances choisies ont été détruites, les tensions appliquées subsistent pendant une période de durée 5 déterminée avant de pouvoir les supprimer. Dans la matrice à résistances décrite, il existe plusieurs trajets de courant de fuite entre les bornes oii les résistances des points de croisement choisis 19 existaient entre la rangée 12 et les colonnes 17 et 18. Tous ces trajets de circuits sont bilatéraux du fait.qu'il n'y a 10 aucun élément à conduction unilatérale ni dans les réglettes ni dans les points de croisement de la matrice. Dans le pire des cas, les trajets des courants de fuite comprennent une seule résistance non choisie 19 en série avec un réseau d'autres résistances 19 non choisies de sorte que la résistance unique doit transmettre 15 la totalité du courant appliqué. L'inscription de 0-1-1 dans la partie représentée de la rangée 12 laisse pour la matrice une résistance d'environ 1, S. où S 4 est la valeur d'une seule résistance 19, lorsque deux résistances de points de croisement sont détruites en même temps ; et le cou- 20 rant résultant est trop faible pour détruire des résistances supplémentaires quelconques, même lorsqu'on n'utilise pas la présente invention. Cependant, si on examine la totalité de la matrice sans la présente invention, et si on continue à supposer que toutes les résistances choisies 19 sont détruites simulténement, le ris-que de détruire des résistances 19 non choisies croît rapidement. En recherchant un mode opératoire plus lent pour effectuer une inscription dans la matrice, on ne détruit qu'une seule résistance à la fois et on peut montrer que dans le pire des cas, la résistance de la matrice après destruction des résistances des points de croise-30 ment choisis est donné par l'expression : ou i est la valeur d'une seule résistance 19 d'un point de croisement et n est le nombre total des circuits de colonnes de la matrice. C'est ainsi que dans la partie de la matrice représentée 35 sur la figure 1, il y a trois colonnes, et la résistance approximative présentée à un circuit de réglette de rangée choisie et à un circuit de réglette de colonne choisie lorsqu'on ne détruit qu'une seule résistance à la fois est 2R. Si on considère une 70 08397 7 2034784 matrice entière comme ne comportant que vingt et une colonnes, la résistance devient 1,1 R et elle se rapproche de la valeur de R lorsque le nombre de colonnes augmente. Le courant qui est appliqué se rapproche de la même manière de la limite du courant de 5 destruction des résistances des points de croisement. On voit les difficultés qu'on éprouve pour sé'gler les caractéristiques des résistances pendant la fabrication ainsi que pour régler la valeur du courant appliqué pendant l'inscription afin de détruire une résistance choisie de valeur R sans détruire des résistances non 10 choisies. De telles difficultés peuvent donner une importance inadmissible au risque présenté par des destructions erronées. D'autre part, en utilisant un mode de réalisation de l'invention, les circuits des colonnes non choisis sont polarisés à la tension 2Y, et les circuits de rangées non choisis sont 15 5 polarisés à la tension V . La différence de tension aux bornes de 3 toutes les résistances 19 des points de croisement non choisis est de ce fait limitée nécessairement à la valeur Y. Quelle que soit la configuration du réseau des résistances, cltte limitation 2q persiste. En conséquence, un courant dont la valeur n'est qu'une fraction de celle d'un courant destructif peut traverser des résistances de points de croisement non choisis quelconques, et il est trop faible pour détruire des résistances non choisies. Il convient d'observer de plus sur la figure 2 qu'il existe oir une relation de polarité déterminée parmi les différences de tension o de polarisation appliquées à des groupes différents de résistances de points de croisement non choisis. C'est ainsi que toutes les résistances qui sont connectées à un circuit de rangée ou de colonne choisi sont polarisées de telle sorte que les bornes de leurs 30 rangées sont positives par rapport aux bornes de leurs colonnes. Cependant, toutes les autres résistances des points de croisement sont polarisées de telle sorte que les bornes de leur rangée sont négatives par rapport aux bornes de leur colonne. Les équations classiques des circuits électriques montrent 35 que la dissipation d'énergie dans les résistances des points de croisement non choisis qui sont soumises à une différence de tension de Y est égale à un neuvième de la dissipation de l'énergie 3 70 08397 8 2034784 dans les résistances des points de croisement choisis qui sont soumises à la différence de tension V. On dispose de ce fait d'une marge de sécurité de 9 à 1 lorsque l'on détermine les valeurs des intensités des courants et le degré de réglage des tensions qui 5 sont nécessaires pour éviter toute destruction erronée des résistances des points de croisement. Des proportions de tensions autres que celles indiquées sur la figure 2 peuvent être utilisées, bien entendu, afin de déterminer les valeurs des niveaux de polarisation des circuits de rangées et des circuits de colonnes. Cependant, 10 pour des montages tels que ceux décrits ici, il faut trois niveaux de tension en plus d'un niveau de référence, et l'utilisation des tensions V, V et 2Y assure une marge de sécurité optimale de 9 à 1. 3 3 Après la destruction des résistances représentées en pointillé des points de croisement choisis qui vient d'être décrite ci- 1 p dessus, le programme fait rétablir les bascules des registres 21 et 22 afin d'être sûr aux instants t^ et t^. qu'aucune résistance non choisie n'est détruite. Ensuite, l'information est inscrite dans les autres rangées de la matrice 10 à l'aide des mêmes techniques en polarisant des points de croisement choisis à une différence de 20 tension V tandis que les points de croisement non choisis sont polarisés à une différence de tension Y . 3 Il va de soi que la présente invention a été décrite ci-dessus à titre d'exemple préférentiel, mais nullement limitatif, et que l'on pourra introduire toute équivalence dans ses éléments 25 constitutifs sans sortir de son cadre défini par les revendications annexées. . 70 08397 9 2034784 KMBTOICiAI'lOHS 1 . Procédé d'enregistrement d'une information dans une.mémoire permanente comprenant une matrice d'éléments à impédance dont chacun est détruit par un courant de valeur suffisante, caractérisé 5 en ce qu'il comprend les étapes suivantes ; faire passer à travers au moins l'un des éléments à impédance à détruite un courant de valeur suffisante pour la détruire et simultanément relier tous les autres éléments à impédance en des circuits connectés à une borne de ce premier élément , de façon à limiter le courant traversant 10 chacun de ces circuits à une valeur insuffisante pour détruire l'un quelconque des autres éléments. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un premier potentiel est appliqué à un premier conducteur d'une rangée, un second potentiel plus faible est appliqué au conducteur de co- 1 5 lonne ou à chacun des conducteurs de colonnes relié à ce premier conducteur de rangée par l'élément à impédance à détruire, tin troisième potentiel intermédiaire entre le premier et le second est appliqué à tous les conducteurs de rangées autres que le premier et un quatrième potentiel intermédiaire entre le premier et le troi-20 sième est appliqué à chaque conducteur de colonne qui ne reçoit pas ledit second potentiel. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que pour effectuer une inscription dans l'une quelconque des rangées, le second et le troisième potentiels sont appliqués d'abord et 25 ensuite le quatrième potentiel et finalement le premier potentiel est appliqué à un seul conducteur de rangée, chacun de ces potentiels étant appliqué individuellement. 4. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif appli- 30 quant à au moins l'un des éléments à impédance un courant de valeur suffisante pour le détruire et un dispositif déclenché en même temps que le précédent, polarisant tous les autres éléments à impédance des circuits connectés à une borne du premier élément, de façon à limiter le courant de chacun de ces circuits à une valeur insuf-» 35 fisante pour détruire l'un quelconque des autres éléments. 5. Appareil suivant la revendication 4» caractérisé en ce que le dispositif appliquant le courant est réalisé de manière à 70 08397 10 2034784 mettre le premier élément à impédance à détruire à une premièrepolarité par rapport à un conducteur de colonne qui lui est connecté et le dispositif appliquant la polarisation est réalisé de manière à coopérer avec le dispositif d'application du courant pour pola-5 riser chaque élément à impédance qui ne doit pas être détruit et qui est connecté à un conducteur de rangée ou à un conducteur de colonne également connecté audit premier élément à impédance,. chacun de ces éléments étant amené à ladite première, polarité par rapport au conducteur de colonne auquel il est connecté, et pour 10 polariser chaque élément à impédance restant à une seconde polarité par rapport à un conducteur de colonne qui lui est connecté. 6. Appareil suivant la revendication 5» caractérisé en ce qu'il comprend un premier registre de circuits bistables dont chacun est connecté à un circuit de rangée différent et est destiné 15 à appliquer à ce dernier une première tension ou une seconde tension plus faible suivant son état qui dépend du fait qu'un élément à impédance qui lui est connecté doit être détruit ou non, et m second registre de circuits bistables dont chacun est connecté à un circuit de colonne différent et qui est destiné à lui appli-quer une troisième tension encore plus faible ou une quatrième tension intermédiaire entre la première et la seconde suivant son état qui dépend du fait que l'élément à impédance qui connecte ce conducteur de colonne à un conducteur de rangée doit recevoir ou non la première tension pour être détruit. 25 7. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de commande servant à déterminer les états des circuits bistables du premier et du second' registres de manière que la seconde et la troisième tensions soient appliquées en premier, puis ensuite la quatrième tension et finalement la 30 première tension soit appliquée à un seul conducteur de rangée , chacune de ces tensions étant appliquée individuellement.