傳統(tǒng)CMOS器件的尺度已經(jīng)接近其物理極限,而新型納米器件的發(fā)展很大程度能延續(xù)摩爾定律。因此新型納米器件的研究對計算機的發(fā)展有著重要意義。憶阻器是一種具有記憶功能的非線性電阻,其阻值變化依賴于流經(jīng)其兩端的電荷,被認為是電路中的第四種基本元件。同時也是作為阻變存儲器的基礎(chǔ)存儲單元,其可靠性是值得人們研究的關(guān)鍵領(lǐng)域之一。同時由于憶阻器具備的狀態(tài)邏輯運算,本文創(chuàng)新性地運用憶阻器的運算存儲融合的思想構(gòu)建帶有自治容錯功能的存儲器。為提高基于憶阻器的阻變存儲器的可靠性研究提供了新的思路。具體而言,本文的主要工作和創(chuàng)新點體現(xiàn)在:1.對憶阻器阻變機理進行建模和仿真,提出了基于憶阻器的故障分類與測試方法本文首次對憶阻器的阻變機理的模型進行了分析,建立了邊界阻變機理模型、通道阻變機理模型等,并對相應的模型建立了電路模型和模擬仿真驗證。本文還對憶阻器故障分析與測試進行了研究。分析了基于憶阻器的阻變存儲器故障發(fā)生的原因進行了分析,并對憶阻器的故障進行了定義和分類,本文在此基礎(chǔ)上提出了一種基于憶阻器狀態(tài)邏輯運算的阻變存儲器故障檢測方法。本文創(chuàng)新性地從電路角度對阻變機理進行分析,在傳統(tǒng)物理分析的基礎(chǔ)上進行建模,為憶... 

【文章來源】：國防科技大學湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 相關(guān)工作
        1.2.1 憶阻器的發(fā)現(xiàn)和特點
        1.2.2 憶阻器制備和模型
        1.2.3 阻變存儲器
        1.2.4 憶阻器邏輯運算
        1.2.5 憶阻器容錯研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 研究內(nèi)容
        1.3.3 主要創(chuàng)新
第二章 憶阻器阻變機理建模和故障分類與測試方法
    2.1 憶阻器阻變機理
        2.1.1 模型分析
        2.1.2 憶阻器阻變機理建模
        2.1.3 模擬仿真實驗
    2.2 憶阻器故障分析與測試
        2.2.1 阻變存儲器故障原因分析
        2.2.2 憶阻器故障分類
    2.3 基于憶阻器的阻變存儲器故障檢測方法
        2.3.1 存儲器故障檢測方法
        2.3.2 基于憶阻器的阻變存儲器故障檢測方法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于憶阻器的自治容錯結(jié)構(gòu)和技術(shù)研究
    3.1 總體結(jié)構(gòu)
        3.1.1 空間結(jié)構(gòu)
        3.1.2 時空劃分
        3.1.3 本節(jié)小結(jié)
    3.2 存儲器容錯技術(shù)與分析
        3.2.1 硬件冗余
        3.2.2 軟件冗余
        3.2.3 信息冗余
    3.3 基于憶阻器的自治容錯技術(shù)
        3.3.1 狀態(tài)邏輯操作集合
        3.3.2 水平垂直一致校驗碼
        3.3.3 海明碼
        3.3.4 基于憶阻器的狀態(tài)邏輯改進電路
    3.4 對比與開銷估計
    3.5 實驗設(shè)計與結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于自治容錯結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
    4.1 基于憶阻器的阻變存儲器的文件系統(tǒng)適用性分析
        4.1.1 磁盤文件系統(tǒng)技術(shù)分析
        4.1.2 閃存文件系統(tǒng)技術(shù)分析
    4.2 基于憶阻器的阻變存儲器文件系統(tǒng)研究
        4.2.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
        4.2.2 讀寫策略
        4.2.3 垃圾回收
    4.3 基于憶阻器文件系統(tǒng)的鍵值自比較算法設(shè)計
    4.4 實驗設(shè)計與結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 課題研究展望
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術(shù)成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]憶阻器材料的研究進展[J]. 曲翔,徐文婷,肖清華,劉斌,閆志瑞,周旗鋼.  材料導報. 2012(11)
[2]憶阻器狀態(tài)邏輯中與操作的高效設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 張娜,吳俊杰,黃達,劉福東,周海芳.  計算機研究與發(fā)展. 2012(S1)
[3]新一代存儲技術(shù):阻變存儲器[J]. 王源,賈嵩,甘學溫.  北京大學學報(自然科學版). 2011(03)
[4]碳納米管——新型的催化劑載體[J]. 王敏煒,李鳳儀,彭年才.  新型炭材料. 2002(03)
[5]基于碳納米管的超級電容器[J]. 馬仁志,魏秉慶,徐才錄,梁吉,吳德海.  中國科學E輯:技術(shù)科學. 2000(02)

博士論文
[1]面向事務(wù)存儲系統(tǒng)的容錯技術(shù)研究[D]. 宋偉.國防科學技術(shù)大學 2011



本文編號：2942305