發(fā)布時(shí)間：2020-07-10 12:26

【摘要】：同二維閃存相比,新型的三維閃存采用了電荷擷取技術(shù),可以極大地提高芯片的存儲(chǔ)密度和存儲(chǔ)容量。盡管三維閃存具有上述優(yōu)點(diǎn),三維電荷擷取閃存也帶來眾多新的挑戰(zhàn)。首先,電荷擷取閃存對(duì)溫度十分敏感。最近的研究結(jié)果表明,高溫將導(dǎo)致電荷的丟失和存儲(chǔ)性能的下降。傳統(tǒng)二維閃存中并不存在此類問題。由于二維閃存采取浮柵極技術(shù),溫度不會(huì)影響閃存芯片的穩(wěn)定性。另外,三維電荷擷取閃存集成了大容量物理塊,每個(gè)物理塊包含超過1024個(gè)物理頁。大容量物理塊結(jié)構(gòu)導(dǎo)致額外的垃圾回收開銷(Garbage-Collection),使得溫度問題變得更加復(fù)雜。針對(duì)三維閃存存在的上述兩個(gè)突出問題,本論文針對(duì)性地開展研究工作。首先,本論文提出第一種名為TempLoad的方法,一種基于溫度感知的空間分配方法。作為一種新型的硬件和文件系統(tǒng)接口,TempLoad可以基于物理塊溫度狀態(tài),透明地分配物理空間。本方法采用了多種地址映射方法,充分地利用了閃存存儲(chǔ)容量,并降低了垃圾回收操作的開銷。TempLoad的目標(biāo)是防止高溫區(qū)域的產(chǎn)生,并增強(qiáng)三維閃存的數(shù)據(jù)完整性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,采用TempLoad方法可以將峰值溫度降低28.49%,將不可糾正錯(cuò)誤頁數(shù)降低83.71%,將物理塊擦除次數(shù)降低18.77%,延長了芯片使用壽命。其次,本論文提出第二種名為ThermAlloc的方法。ThermAlloc交換了物理塊的空間分布。為了防止高溫區(qū)域的產(chǎn)生,連續(xù)訪問的邏輯塊被分布到不同的物理區(qū)域。ThermAlloc的目的是延遲垃圾回收操作,并保持物理塊的溫度分布在合理范圍內(nèi)。通過一系列試驗(yàn),我們證明了所提出方法的可行性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,本方法將峰值溫度減少26.94%,將物理塊總擦除次數(shù)減少46.9%,將平均響應(yīng)時(shí)間減少24.11%。
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP333
【圖文】：

圖 2-1 高溫導(dǎo)致位線電流波動(dòng)[12] [13].3 溫度模型層微通道溫度感知單元片上左前q上q下q后q前q左q右(a) (b)圖 2-2 三維芯片立方體模型本節(jié)針對(duì)三維閃存物理結(jié)構(gòu)特性，抽象出三維閃存的溫度模型，從而指導(dǎo)

3.2.2 采用溫度挖掘物理塊選擇本節(jié)展示了采用溫度挖掘方式，選是，關(guān)鍵數(shù)據(jù)獲得溫度較低的物理塊，從低的物理塊需要具備多方面的條件。首先，為了保證較低的訪問延遲，選對(duì)讀寫操作造成額外開銷。其次，由于此，選擇過程中獲得的物理塊溫度不必過程中，不需要記錄所有物理塊的溫度，找出溫度最低的物理塊。三維結(jié)構(gòu)中物理塊與物理塊之間在性決定了相鄰物理塊具有相似的溫度，度特征，判斷其相鄰物理塊的溫度情況

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 沈志榮;薛巍;舒繼武;;新型非易失存儲(chǔ)研究[J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;2014年02期

2 孟小峰;金培權(quán);曹巍;岳麗華;;閃存數(shù)據(jù)庫研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢[J];中國科學(xué)基金;2012年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 董麗莎;面向新型三維閃存的嵌入式存儲(chǔ)系統(tǒng)優(yōu)化方法研究[D];深圳大學(xué);2017年

2 李淼;一種針對(duì)NAND Flash的緩存管理算法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2748908