本文關(guān)鍵詞：基于相變存儲器電流約束下片內(nèi)并行寫入操作研究

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【摘要】：隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,處理器和存儲器作為計算機組成的主要部件,相關(guān)技術(shù)指標(biāo)得到了極大的提高與改善。由于器件自身特點的局限性,目前所廣泛使用的主存儲器在訪問速度上嚴(yán)重落后于處理器,“存儲墻”問題已經(jīng)相當(dāng)突出,亟待解決；同時,主存器件的集成度已經(jīng)接近目前工藝的極限,所帶來的單位面積能耗、散熱問題已日益突出,成為制約計算機系統(tǒng)性能整體提高的主要瓶頸。作DRAM被作為主存所使用,應(yīng)用范圍非常廣泛。DRAM設(shè)計技術(shù)發(fā)展到今天,其各項性能指標(biāo)大幅提高的可能性已經(jīng)非常小,所固有的一些架構(gòu)及使用材料特性制約著能耗等問題的解決。如何解決主存所面臨的困局,是目前研究人員關(guān)注的重點之一。在各類計算機系統(tǒng)中,特別是大型計算機系統(tǒng)中,隨著系統(tǒng)占用資源的迅速擴大,系統(tǒng)能耗也在成倍增加,所帶來的能耗成本問題越來越受到人們的重視。能耗的大幅增加,不僅帶來成本提高,也對系統(tǒng)本身的穩(wěn)定構(gòu)成了威脅,帶來了許多系統(tǒng)隱患,降低了系統(tǒng)運行的安全性。因此,在下一代的存儲系統(tǒng)中,降低能耗是改善技術(shù)工藝、改變存儲技術(shù)的主要考慮指標(biāo)之一,有著非常深遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義。由于目前DRAM技術(shù)的固有特性,不少研究人員們將尋找其他替代儲存器件作為了研究方向。而相變存儲器(Phase Change Memory,縮寫PCM)就是這樣一種極具發(fā)展?jié)摿Φ姆且资源鎯橘|(zhì),其憑借低能耗、高可擴展性、非易失的特點,受到學(xué)界與工業(yè)界的廣泛關(guān)注。由于材料特性及目前工藝的局限,PCM要想作為主存使用還需要在訪問速度、損耗均衡、硬件糾錯技術(shù)、壞塊重用技術(shù)、軟件優(yōu)化等方面做進(jìn)一步的研究。而在這些問題中,如何提高其訪存速度,是直接關(guān)系到其能否用于主存的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。本文在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上,仔細(xì)研究PCM已有的各種提高訪存速度的方案策略,分析現(xiàn)有方案的優(yōu)勢和缺陷,最終提出基于電流約束的片內(nèi)并行讀寫操作策略。在文中所提出的策略中,首先增加了電流池監(jiān)控部件,利用電流池對片內(nèi)讀寫操作時電流使用情況進(jìn)行監(jiān)控；然后采用預(yù)讀原數(shù)據(jù)、減少對原數(shù)據(jù)位修改的寫操作策略,以盡量控制并減少每次寫操作時電流的使用；利用電流池對每次讀寫操作所用電流的監(jiān)控,在保證片內(nèi)電流使用總量在額定電流之內(nèi)的情況下,盡量安排更多的讀寫并行操作的執(zhí)行,以此來提高訪存的速度,提高PCM的讀寫性能。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP333

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 鄧志欣 ,甘學(xué)溫;相變存儲器簡介與展望[J];中國集成電路;2005年04期

2 劉波,宋志棠,封松林;相變型半導(dǎo)體存儲器研究進(jìn)展[J];物理;2005年04期

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本文編號：1165091