發(fā)布時間：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,可以極大地提高芯片的存儲密度和存儲容量。盡管三維閃存具有上述優(yōu)點,三維電荷擷取閃存也帶來眾多新的挑戰(zhàn)。首先,電荷擷取閃存對溫度十分敏感。最近的研究結果表明,高溫將導致電荷的丟失和存儲性能的下降。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,溫度不會影響閃存芯片的穩(wěn)定性。另外,三維電荷擷取閃存集成了大容量物理塊,每個物理塊包含超過1024個物理頁。大容量物理塊結構導致額外的垃圾回收開銷(Garbage-Collection),使得溫度問題變得更加復雜。針對三維閃存存在的上述兩個突出問題,本論文針對性地開展研究工作。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容量,并降低了垃圾回收操作的開銷。TempLoad的目標是防止高溫區(qū)域的產生,并增強三維閃存的數(shù)據完整性。實驗結果顯示,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。通過一系列試驗,我們證明了所提出方法的可行性。實驗結果顯示,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%,將平均響應時間減少24.11%。
【學位授予單位】：深圳大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP333
【圖文】：

圖 2-1 高溫導致位線電流波動[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)針對三維閃存物理結構特性，抽象出三維閃存的溫度模型，從而指導

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，關鍵數(shù)據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。三維結構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】

相關期刊論文 前2條

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

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

相關碩士學位論文 前2條

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

2 李淼;一種針對NAND Flash的緩存管理算法研究[D];國防科學技術大學;2012年

本文編號：2748908