近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,許多新型的智能嵌入式設(shè)備應(yīng)運而生,像智能可穿戴設(shè)備,人體植入醫(yī)療傳感器等等逐漸進入人們的視線,不斷影響著人們的生活。傳統(tǒng)上,這些嵌入式設(shè)備大都采用電池供電的方式,但由于傳統(tǒng)電池普遍存在體積和重量大,需要頻繁充電等缺陷,給這些新型的嵌入式設(shè)備的發(fā)展帶來了諸多挑戰(zhàn)。為此,研究人員都在積極尋求更加合適的供電方式,來替代傳統(tǒng)的電池供電,在所有可能的解決方案中,能量采集是滿足這些新型的嵌入式設(shè)備的尺寸和功率要求的最有前途的技術(shù)之一。能量采集技術(shù)是從周圍的環(huán)境中獲得能量（比如太陽能、電磁輻射、熱能等）,并通過使用一些能量轉(zhuǎn)換技術(shù)對自身設(shè)備的電容進行充電,或在某些情況下對電子器件進行直接供電的技術(shù)[2]。這種供電方式,通常稱之為自供能。它不僅解決了以可穿戴智能設(shè)備為代表的嵌入式系統(tǒng)需要頻繁更換電池的問題,而且更加環(huán)保,因此能夠提供更好的用戶體驗。但是,這種自供能供電方式也存在一個很大的缺點,就是能源的不穩(wěn)定性[3]。這容易導(dǎo)致系統(tǒng)中的程序會被頻繁中斷。如果使用基于CMOS的易失性處理器,斷電就會導(dǎo)致結(jié)果丟失,使得被中斷的程序必須重新從頭開始執(zhí)行,這會帶來巨大的能量開銷,... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２在ＶＰ和ＮＶＰ上執(zhí)行任務(wù)的區(qū)別??在自供能的ＮＶＰ系統(tǒng)設(shè)計中，最關(guān)鍵的就是ＮＶＰ系統(tǒng)的備份設(shè)計，以保證系??

傳輸延遲大，切換能耗大，以及系統(tǒng)的電源故障抵抗性弱。而Ｗａｎｇ，?Ｌｉｕ等［５］對??ＮＶＰ系統(tǒng)中的寄存器進行了分布式的非易失性存儲研宄，提出了基于ＦｅＲＡＭ分??布式的非易失性觸發(fā)器（ＮＶＦＦ），如下圖，圖２－１所示，左側(cè)是標準的易失性的??觸發(fā)器，右側(cè)是非易失性存儲介質(zhì)ＦｅＲＡＭ。ＮＶＦＦ在正常工作中會作為標準的Ｄ??１０??

同時把該數(shù)據(jù)寫入到Ｃａｃｈｅ中，以備ＣＰＵ下次訪問。因此，Ｃａｃｈｅ未命中比Ｃａｃｈｅ??命中要多一次讀內(nèi)存操作和寫Ｃａｃｈｅ操作，這導(dǎo)致兩種操作所消耗的能量有很大??差異。下面通過一個例子，如圖３－１所示，探討一下Ｃａｃｈｅ的行為信息如何影響程??序的執(zhí)行步長。??Ａｖａｉｌａｂｌｅ?Ｅｎｅｒｇｙ?Ｅｎｅｒｇｙ?Ｅｉｎｓ＿ｍｉｓｓ?￡￣物＿?加?Ｅｂａｃｋｕｐ?ｐｅｒ?ｕｎｉｔ??３２?Ｍｏｄｅ，?１?０．２?１０???——－瞻麻謹＂Ｗ＊嘗一議一鼷?邐３??Ｓｉｚｅ（ｂａｃｋＵｐ）｜－Ｂ：｜?丨：丨?ｆ?丨：｜?：ｆ?｜?？??？？？＠？？？＠？？＠＠＠??Ａ?????？？？？？＞Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ?Ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ??Ｉｎｓｔａｎｔ?Ｅｅｘｅｃｍ－１；?－３０；??Ｅｅｓｗｎｍｅｄ－３】??一?｝［?ｌｌ?Ｅｅｉｅｃｍ—?ｔ?Ｅｊｆｏｃ噸一２０；??Ｃａｃｈｅ－ｕｎａｗａｒｅ?ｔｅｊ?ｒ??■＾ｓ＾ｉｍｏｉｓｄ—心）??Ｃ—ｅ??０Ｅ〇ｅｃｍ?－８；?Ｅ石沉噸－２０；??Ｅ＾ｉｎｏｔｉｄ＾＾Ｓ??圖３－１立即備份、無Ｃａｃｈｅ感知的備份和Ｃａｃｈｅ感知的備份的對比??其中，立即（Ｉｎｓｔａｎｔ）備份指當發(fā)生能量警告時，程序執(zhí)行完當前指令，立刻??停止運行進行備份；無Ｃａｃｈｅ感知（Ｃａｃｈｅ－ｕｎｗａｒｅ）的備份指不區(qū)分Ｃ

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于相變存儲器的存儲技術(shù)研究綜述[J]. 冒偉,劉景寧,童薇,馮丹,李錚,周文,張雙武.  計算機學(xué)報. 2015(05)



本文編號：3115264