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用于通用存储和神经形态计算的相变存储器的研究进展 被引量:1
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作者 连晓娟 李甫 +2 位作者 付金科 高志瑄 王磊 《半导体技术》 北大核心 2024年第1期1-29,共29页
存算一体技术目前被认为是一种可以消除冯·诺依曼计算架构瓶颈的可行性技术。在众多的存算一体器件中,相变存储器(PCM)因其具有非易失性、可微缩性、高开关速度、低操作电压、循环寿命长以及与现有半导体工艺相兼容等优点,被认为... 存算一体技术目前被认为是一种可以消除冯·诺依曼计算架构瓶颈的可行性技术。在众多的存算一体器件中,相变存储器(PCM)因其具有非易失性、可微缩性、高开关速度、低操作电压、循环寿命长以及与现有半导体工艺相兼容等优点,被认为是未来通用存储和神经形态计算器件中最具竞争力的候选者之一。首先介绍了PCM的工作原理和器件材料结构,并详细讨论了PCM在通用存储和神经形态计算领域的应用。PCM具有高集成度和低功耗的共性需求,但这两个应用领域对材料性能有不同的侧重点。详细分析了PCM目前存在的优缺点,如高编程电流导致的功耗问题,以及商业化应用面临的主要挑战。最后,针对PCM的研究现状提出了一系列改进措施,包括材料选择、器件结构设计、预操作、热损耗降低、3D架构,以及解决阻态漂移等问题,以推动其进一步发展和应用。 展开更多
关键词 非易失性存储器(NVM) 相变存储器(pcm) 通用存储 存算一体 神经形态计算
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新型非易失相变存储器PCM应用研究 被引量:5
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作者 刘金垒 李琼 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2012年第S1期90-93,共4页
并行I/O技术有效优化了I/O性能,但对访问延迟却难以控制.相变存储器(phase change memory,PCM)作为一种SCM(storage class memory),具有非易失性、随机可读写、低延迟、高吞吐率、体积小和低功耗的特点,为I/O性能优化提供了最直接有效... 并行I/O技术有效优化了I/O性能,但对访问延迟却难以控制.相变存储器(phase change memory,PCM)作为一种SCM(storage class memory),具有非易失性、随机可读写、低延迟、高吞吐率、体积小和低功耗的特点,为I/O性能优化提供了最直接有效的途径.研究了PCM的特性与存在的问题,总结了目前PCM的应用研究进展,针对高性能计算中的并行I/O问题,提出了一种基于相变存储器PCM的层次式并行混合存储模型,能够有效提高并行文件系统元数据服务效率和并行I/O吞吐率. 展开更多
关键词 相变存储器 pcm SCM 层次式并行混合存储
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基于相变存储器的存储技术研究综述 被引量:26
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作者 冒伟 刘景宁 +4 位作者 童薇 冯丹 李铮 周文 张双武 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期944-960,共17页
以数据为中心的大数据技术给计算机存储系统带来了机遇和挑战.传统的基于动态随机存储器(DRAM)器件的内存面临工艺尺寸缩小至2Xnm及以下所带来的系统稳定性、数据可靠性等问题;相变存储器(PCM)具有非易失性、存储密度高、功耗低、抗辐... 以数据为中心的大数据技术给计算机存储系统带来了机遇和挑战.传统的基于动态随机存储器(DRAM)器件的内存面临工艺尺寸缩小至2Xnm及以下所带来的系统稳定性、数据可靠性等问题;相变存储器(PCM)具有非易失性、存储密度高、功耗低、抗辐射干扰等优点,且读写性能接近DRAM,是未来最有可能取代DRAM的非易失存储器,它为存储系统的研究和设计提供了新的解决方案.文中在归纳相变存储器器件发展和研究现状的基础上,对相变存储器在系统级的应用方式和面临的问题进行了比较和分析,研究了基于相变存储器的内存技术和外存技术,分析了当前在PCM的寿命、写性能、延迟、功耗等方面所提出的解决方案,指出了现有方案的优势和面临的缺陷,并探讨了未来的研究方向,为该领域在今后的发展提供了一定的参考. 展开更多
关键词 相变存储器 非易失存储器 存储技术 计算机体系结构
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基于相变存储器的存储系统与技术综述 被引量:21
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作者 张鸿斌 范捷 +1 位作者 舒继武 胡庆达 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期1647-1662,共16页
随着处理器和存储器之间性能差距的不断增大,"存储墙"问题日益突出,但传统DRAM器件的集成度已接近极限,能耗问题也已成为瓶颈,如何设计扎实有效的存储架构解决存储墙问题已成为必须面对的挑战.近年来,以相变存储器(phase chan... 随着处理器和存储器之间性能差距的不断增大,"存储墙"问题日益突出,但传统DRAM器件的集成度已接近极限,能耗问题也已成为瓶颈,如何设计扎实有效的存储架构解决存储墙问题已成为必须面对的挑战.近年来,以相变存储器(phase change memory,PCM)为代表的新型存储器件因其高集成度、低功耗的特点而受到了国内外研究者的广泛关注.特别地,相变存储器因其非易失性及字节寻址的特性而同时具备主存和外存的特点,在其影响下,主存和外存之间的界限正在变得模糊,将对未来的存储体系结构带来重大变化.重点讨论了基于PCM构建主存的结构,分析了其构建主存中的写优化技术、磨损均衡技术、硬件纠错技术、坏块重用技术、软件优化等关键问题,然后讨论了PCM在外存储系统的应用研究以及其对外存储体系结构和系统设计带来的影响.最后给出了PCM在存储系统中的应用研究展望. 展开更多
关键词 新型存储器 非易失存储器 相变存储器 主存 外存
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相变存储器器件单元测试系统 被引量:7
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作者 梁爽 宋志棠 +2 位作者 刘波 陈小刚 封松林 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第8期614-617,共4页
通过计算机控制脉冲信号发生器和数字信号源等硬件设备,实现对硫系化合物随机存储器(C-RAM)器件性能的测试。该系统主要有电流与电压关系测试、电压与电流关系测试、电阻与所加的脉冲信号关系的测试和疲劳特性测试等模块组成。通过这些... 通过计算机控制脉冲信号发生器和数字信号源等硬件设备,实现对硫系化合物随机存储器(C-RAM)器件性能的测试。该系统主要有电流与电压关系测试、电压与电流关系测试、电阻与所加的脉冲信号关系的测试和疲劳特性测试等模块组成。通过这些测试从而找出写脉冲信号与擦脉冲信号的高度和宽度的最佳参数、C-RAM器件的阈值电压、循环寿命等重要参数。此系统不仅为研究C-RAM器件的速度、功耗、可靠性等提供了一个途径,又为C-RAM的工艺和结构参数的研究提供了试验平台。 展开更多
关键词 硫系化合物随机存储器 远程控制 测试系统 相变
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相变随机存储器材料与结构设计最新进展 被引量:5
6
作者 刘波 宋志棠 封松林 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第9期737-742,共6页
介绍了相变随机存储器(PCRAM)的研究现状,包括新型相变材料、热阻层材料和器件结构等。分析了GeSb和SiSb等相变材料具有组分简单、数据保持力好、优良的存储性能等特点,介绍了PCRAM这一新型半导体存储器的基本原理、特点以及国内外有关... 介绍了相变随机存储器(PCRAM)的研究现状,包括新型相变材料、热阻层材料和器件结构等。分析了GeSb和SiSb等相变材料具有组分简单、数据保持力好、优良的存储性能等特点,介绍了PCRAM这一新型半导体存储器的基本原理、特点以及国内外有关相变材料、过渡层材料和器件结构设计等方面的研究进展,最后提出了我国发展PCRAM的几点思考。 展开更多
关键词 相变随机存储器 相变材料 热阻层材料
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基于相变存储器的相变存储材料的研究进展 被引量:3
7
作者 汪昌州 翟继卫 姚熹 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第15期96-102,共7页
相变存储器具有非易失性、循环寿命长、元件尺寸小、功耗低、多级存储、与现有集成电路工艺相兼容等诸多优点,被认为是最具潜力的下一代存储器。简要介绍了相变存储材料的工作原理和对相变存储材料的性能要求,综述了近年来国内外在相变... 相变存储器具有非易失性、循环寿命长、元件尺寸小、功耗低、多级存储、与现有集成电路工艺相兼容等诸多优点,被认为是最具潜力的下一代存储器。简要介绍了相变存储材料的工作原理和对相变存储材料的性能要求,综述了近年来国内外在相变材料存储性能的优化、存储机理以及面临的关键问题等方面的最新研究成果,最后展望了相变存储材料的研究和发展趋势。 展开更多
关键词 相变存储器 相变存储材料 Ge2Sb2Te5
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基于相变存储器的非易失内存数据机密性保护 被引量:5
8
作者 赵鹏 朱龙云 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2114-2120,共7页
相变存储器(Phase-Change Memory)是计算机体系结构中的下一代内存技术,具有高密度、低功耗、非易失等优点,具备替代现有DRAM内存的实力,但非易失的自然属性会带来一系列潜在计算机数据隐私方面的隐患.比如掉电后内存中依然保留了很多... 相变存储器(Phase-Change Memory)是计算机体系结构中的下一代内存技术,具有高密度、低功耗、非易失等优点,具备替代现有DRAM内存的实力,但非易失的自然属性会带来一系列潜在计算机数据隐私方面的隐患.比如掉电后内存中依然保留了很多明文形式的敏感数据,同时相变存储器的存储单元还有写次数有限的问题.文中提出一种基于加密技术和减少相变存储器写次数的方法.它能保护基于相变存储器的内存中的数据,即使在系统断电的状态下内存中的敏感数据也不能被攻击者获取,同时极大延长了系统内存的使用寿命,加强了非易失内存的机密性和可靠性.实验结果表明,增加处理单元后,整体系统性能只下降3.6%,同时在加密操作的条件下相变内存的寿命平均延长2.6倍,所提设计方案可以很好地达到预期目的. 展开更多
关键词 相变存储器 加密内存 机密性 写操作
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基于相变存储器和闪存的数据库事务恢复模型 被引量:3
9
作者 范玉雷 孟小峰 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期1582-1591,共10页
随着闪存容量不断增大、价格不断下降,闪存在实际存储系统上得到了越来越广泛的应用.但是,闪存的页级读写、异位更新、有限寿命等阻碍了闪存数据库系统的性能提升,尤其是事务恢复.闪存的异位更新使得影子页技术可以很好地支持闪存数据... 随着闪存容量不断增大、价格不断下降,闪存在实际存储系统上得到了越来越广泛的应用.但是,闪存的页级读写、异位更新、有限寿命等阻碍了闪存数据库系统的性能提升,尤其是事务恢复.闪存的异位更新使得影子页技术可以很好地支持闪存数据库事务恢复,同时也给闪存数据库带来新挑战,如事务管理、缓冲区管理.相变存储器凭借其比闪存更高的读写速度、更小的读写粒度、更长的寿命成为了下一代主流存储技术,所以相变存储器可以用于解决在闪存数据库中使用影子页技术所产生的事务管理和缓冲区管理问题.该文基于相变存储器和闪存混合式存储提出一种全新的数据库事务恢复模型——SPFP.该模型充分利用相变存储器的特性完成事务管理.为支持非强制缓冲区管理,基于SPFP提出了一种优化的数据库事务恢复模型——SPFLP,利用相变存储器记录更多事务信息.实验结果表明,相较于全闪存存储的数据库系统,SPFLP大大提高了基于混合存储的数据库事务处理性能. 展开更多
关键词 闪存 相变存储器 数据库 事务恢复
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相变存储器预充电读出方法
10
作者 雷宇 陈后鹏 +3 位作者 王倩 李喜 胡佳俊 宋志棠 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期531-536,568,共7页
分析传统相变存储器读出方法读取速度受限的原因,提出一种预充电读出方法.该方法将本地位线充电到预充电电压后开始读取数据.预充电电压设置在第一参考电压和第二参考电压的中间值.第一参考电压为读取最高晶态电阻值的存储器件时的本地... 分析传统相变存储器读出方法读取速度受限的原因,提出一种预充电读出方法.该方法将本地位线充电到预充电电压后开始读取数据.预充电电压设置在第一参考电压和第二参考电压的中间值.第一参考电压为读取最高晶态电阻值的存储器件时的本地位线电压,第二参考电压为读取最低非晶态电阻值的存储器件时的本地位线电压.采用SMIC 40nm CMOS工艺进行设计和仿真,1-Mb相变存储器的随机读取时间为6.64ns;Monte Carlo仿真表明,最长随机读取时间为9.07ns.传统读出方法的随机读取时间和最长随机读取时间分别为45.36ns和128.1ns.晶态单元读电流是4.84μA.仿真结果表明,所提方法比传统方法能更好地抑制工艺角、电源电压和温度波动. 展开更多
关键词 相变存储器(pcm) 预充电 读出电路 随机读取时间 灵敏放大器(SA)
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延长相变存储器寿命的写操作Cache及其调度策略
11
作者 王党辉 徐如意 +3 位作者 刘朝锋 张萌 安建峰 孙靖国 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期900-906,共7页
相变存储器具有可扩展性好、单元尺寸小、静态功耗低等优点,是替代DRAM做主存的候选器件之一,但其可重复写入的次数有限。提出了一种基于DRAM写操作Cache的相变存储器主存结构,包括存储器控制器、读/写操作数据通路和标志域查找等。同... 相变存储器具有可扩展性好、单元尺寸小、静态功耗低等优点,是替代DRAM做主存的候选器件之一,但其可重复写入的次数有限。提出了一种基于DRAM写操作Cache的相变存储器主存结构,包括存储器控制器、读/写操作数据通路和标志域查找等。同时还提出了相应的调度策略,包括整体的读写调度以及基于写操作频率的替换策略等。仿真结果显示,所提出的方法可将相变存储器的寿命平均延长50%以上,同时使平均仿存延迟降低35%以上。 展开更多
关键词 相变存储器 寿命 控制器 可扩展性 DRAM写操作Cache 调度 替换策略 访问延迟
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采用流水化伪随机编码算法的相变存储器寿命延长方法
12
作者 高鹏 汪东升 王海霞 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期1357-1366,共10页
相变存储器(phase change memory,PCM)是一种颇具前景的新型存储器件,具有非易失性、静态功耗低和存储密度高的优点.然而,该类器件的低写入寿命是其在实用化中亟待克服的关键问题之一.一般来说,通过每次写入时仅写入相异位的策略,可以... 相变存储器(phase change memory,PCM)是一种颇具前景的新型存储器件,具有非易失性、静态功耗低和存储密度高的优点.然而,该类器件的低写入寿命是其在实用化中亟待克服的关键问题之一.一般来说,通过每次写入时仅写入相异位的策略,可以减少产生的平均写入量,从而延长PCM的写入寿命.然而,应用这一差异式的写入策略通常又会以降低读写速度为代价.为此,提出了一种兼具高效和快速特点的写入量减少方法 FEBRE(a fast and efficient bit-flipping reduction technique to extend PCM lifetime).该方法在差分写入阶段前,设计并使用了一种快速的一对多映射,将待写入的数据并行映射为多个编码向量,从而增加了从其中找到一个与已有数据最近的向量的可能性.此外,还提出了一种流水化的伪随机编码算法,用以加速一对多映射中的编码过程,从而降低写入开销.实验表明,与目前领先的PRES(pseudo-random encoding scheme)方法相比,FEBRE方法在写入操作中,平均减少了5%以上的写入量,提升了2倍以上的编码速度;在读取操作中,减少了45%以上的解码操作次数. 展开更多
关键词 相变存储器 差分写入 伪随机编码算法 编码方向模式 星型生成规则
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一种基于相变存储器的高速读出电路设计 被引量:4
13
作者 李晓云 陈后鹏 +3 位作者 雷宇 李喜 王倩 宋志棠 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期936-942,共7页
通过对相变存储器中的读出电路进行改进,以提升存储器的读出速度;通过降低读出电路中灵敏放大器输出端电压摆幅,使得输出端电压提早到达交点,显著减小了读出时间;同时,基于中芯国际集成电路制造有限公司(SMIC)40 nm的互补金属氧化物半导... 通过对相变存储器中的读出电路进行改进,以提升存储器的读出速度;通过降低读出电路中灵敏放大器输出端电压摆幅,使得输出端电压提早到达交点,显著减小了读出时间;同时,基于中芯国际集成电路制造有限公司(SMIC)40 nm的互补金属氧化物半导体(CMOS)芯片制造工艺,利用8 Mb相变存储器芯片对改进的新型高速读出电路进行验证,并对新型电路的数据读出正确性进行仿真分析.结果表明:在读Set态相变电阻(执行Set操作后的低电阻)时,新型电路与传统读出电路的读出时间均小于1 ns;在读Reset态相变电阻(执行Reset操作后的高电阻)时,新型电路相比传统读出电路的读出速度提高了35.0%以上.同时,采用蒙特卡洛仿真方法所得Reset态相变电阻的读出结果表明:在最坏的情况下,相比传统读出电路的读出时间(111 ns),新型电路的读出时间仅为58 ns;新型电路在最低Reset态相变电阻(RGST=500 kΩ)时的读出正确率仍可达98.8%. 展开更多
关键词 相变存储器 读出电路 灵敏放大器 位线箝位电路 高速
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用于相变存储器的超低输出纹波电荷泵 被引量:2
14
作者 富聪 宋志棠 +3 位作者 陈后鹏 蔡道林 王倩 宏潇 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期317-320,共4页
针对相变存储器编程操作对电荷泵低输出纹波与高瞬态响应速度的要求,提出了一种超低输出电压纹波的开关电容型电荷泵。相比于传统开关电容型电荷泵,在充电阶段,由电压比较器控制泵电容充电时间,泵电容被充电至预先设定的电压值Vo Vin后... 针对相变存储器编程操作对电荷泵低输出纹波与高瞬态响应速度的要求,提出了一种超低输出电压纹波的开关电容型电荷泵。相比于传统开关电容型电荷泵,在充电阶段,由电压比较器控制泵电容充电时间,泵电容被充电至预先设定的电压值Vo Vin后停止充电,其中Vo为预期输出电压,Vin为输入电源电压;放电阶段,泵电容串联在输入电源Vin与电荷泵输出端,泵电容上极板电压自然地被提升至Vo并向外部负载输出电流。通过该方法固定电荷泵输出电压,可有效地消除由于电容间电荷分享所造成的输出纹波,并兼顾了高瞬态响应速度。使用中芯国际0.18μm标准CMOS工艺模型进行仿真验证,结果表明新结构的电荷泵在输入电压为2.2~4.8 V间,输出5 V电压,10 mA负载电流,输出纹波低于3 mV,电源效率最高可达88%。 展开更多
关键词 电荷泵 DC-DC 低输出纹波 相变存储器
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流处理器的相变存储器主存性能优化 被引量:2
15
作者 郝秀蕊 安虹 +1 位作者 李小强 汤旭龙 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第24期251-253,256,共4页
将相变存储器(PCRAM)作为流处理器Imagine的主存储器,对其性能进行优化。建立(PCRAM)性能分析模型,针对PCRAM可写次数有限的缺陷,采用避免冗余位写技术,使PCRAM的生命周期延长3.4倍。利用PCRAM的非易失性,避免不必要的缓存行写回。分析... 将相变存储器(PCRAM)作为流处理器Imagine的主存储器,对其性能进行优化。建立(PCRAM)性能分析模型,针对PCRAM可写次数有限的缺陷,采用避免冗余位写技术,使PCRAM的生命周期延长3.4倍。利用PCRAM的非易失性,避免不必要的缓存行写回。分析访存调度算法对PCRAM性能的影响,结果表明,row/open调度算法性能较优,适合PCRAM使用。 展开更多
关键词 相变存储器 非易失性 访存调度算法 避免冗余位写技术 流处理器
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相变存储器驱动电路的设计与实现 被引量:2
16
作者 沈菊 宋志棠 +1 位作者 刘波 封松林 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期431-434,共4页
介绍了一种新型的相变存储器驱动电路的基本原理,设计了一种依靠电流驱动的驱动电路,整体电路由带隙基准电压源电路、偏置电流产生电路、电流镜电路及控制电路组成。该结构用于16Kb以及1Mb容量的相变存储器芯片的设计,并采用中芯国际集... 介绍了一种新型的相变存储器驱动电路的基本原理,设计了一种依靠电流驱动的驱动电路,整体电路由带隙基准电压源电路、偏置电流产生电路、电流镜电路及控制电路组成。该结构用于16Kb以及1Mb容量的相变存储器芯片的设计,并采用中芯国际集成电路制造(上海)有限公司的0·18μm标准CMOS工艺实现。该驱动电路通过Hspice仿真,表明带隙基准电压、偏置电流均具有较高的精度,取得了良好的仿真结果,在16Kb相变存储器芯片测试中,进一步验证了以上仿真结果。 展开更多
关键词 相变存储器 电流驱动 基准电压 偏置电流 电流镜 互补金属氧化物半导体
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连续性RESET/SET对相变存储器疲劳特性的影响 被引量:2
17
作者 吴磊 蔡道林 +6 位作者 陈一峰 刘源广 闫帅 李阳 余力 谢礼 宋志棠 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1134-1141,共8页
为探究连续性RESET操作和连续性SET操作对相变存储器疲劳特性的影响,基于4 Mbit相变存储器芯片进行了不同RESET-SET次数比的疲劳特性研究,给出了连续RESET和连续SET操作后相变单元阻值分布的变化情况.将RESET-only与SET-only模式下的疲... 为探究连续性RESET操作和连续性SET操作对相变存储器疲劳特性的影响,基于4 Mbit相变存储器芯片进行了不同RESET-SET次数比的疲劳特性研究,给出了连续RESET和连续SET操作后相变单元阻值分布的变化情况.将RESET-only与SET-only模式下的疲劳特性与常规疲劳特性进行了对比分析,并对失效原因和修复方法进行了讨论;对比了8种不同RESET-SET次数比下的单元疲劳特性.实验结果表明:连续性RESET操作对相变存储器疲劳特性的影响很小,RESET-only模式下的相变存储器疲劳特性与常规疲劳特性处于同一量级;连续性SET操作会显著降低相变存储器的的疲劳特性,SET-only模式下相变存储器疲劳特性比常规疲劳特性低2个数量级;连续性RESET操作带来的失效无法逆转,而连续性SET操作带来的失效可以通过间隙性施加RESET操作得以修复. 展开更多
关键词 相变存储器 连续性RESET操作 连续性SET操作 疲劳特性 失效改善
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利用相变存储器不对称性的写入优化方法 被引量:2
18
作者 张格毅 陈小刚 +2 位作者 郭继鹏 宋志棠 陈邦明 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2021年第14期75-82,共8页
相变存储器具有集成度高、功耗低、非易失等优良特性,是作为非易失性内存最有潜力的存储介质之一。如何降低其写入延时和增加其使用寿命,是PCM作为非易失性内存时亟需解决的问题。为此,提出利用相变存储器擦除和写入时间不对称的特点擦... 相变存储器具有集成度高、功耗低、非易失等优良特性,是作为非易失性内存最有潜力的存储介质之一。如何降低其写入延时和增加其使用寿命,是PCM作为非易失性内存时亟需解决的问题。为此,提出利用相变存储器擦除和写入时间不对称的特点擦写独立的写入方法,RSIW(ResetandSetIndependentlyWrite)。该方法不同于传统的写入方案,将写和擦的操作分离,让慢速的写操作在空闲时进行,使得相变存储器的写入速度获得显著提升。同时,RSIW还能结合磨损均衡的策略,有效地均衡各个块的写入频率。对擦写独立的写入方法和实施细节进行了描述,对比了同类使用相变存储器擦写不对称性进行优化的方案,最后使用gem5仿真器进行了实验,根据实验结果,该方法对比同类的技术能将系统的运行效率提高37.1%~69.1%。 展开更多
关键词 相变存储器 擦写不对称性 磨损均衡 写入延时
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基于VO_2/TiO_2/FTO微结构的电压诱导相变存储器特性 被引量:1
19
作者 陈培祖 李毅 +4 位作者 蒋蔚 徐婷婷 伍征义 张娇 刘志敏 《半导体技术》 CSCD 北大核心 2017年第5期387-393,共7页
相变存储器作为下一代具有竞争力的新型存储器,其基础和核心是相变存储介质。为了制备基于VO_2薄膜的非易失性相变存储器,首先采用等离子体增强化学气相沉积法在氟掺杂二氧化锡(FTO)导电玻璃衬底上沉积一层厚度为100 nm的TiO_2薄膜,再... 相变存储器作为下一代具有竞争力的新型存储器,其基础和核心是相变存储介质。为了制备基于VO_2薄膜的非易失性相变存储器,首先采用等离子体增强化学气相沉积法在氟掺杂二氧化锡(FTO)导电玻璃衬底上沉积一层厚度为100 nm的TiO_2薄膜,再通过直流磁控溅射法制备VO_2薄膜,并在TiO_2/FTO复合薄膜上形成VO_2/TiO_2/FTO微结构,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、四探针测试仪和半导体参数测试仪表征分析微结构的结晶和非易失性相变存储特性。结果表明,N_2和O_2的体积流量比为60∶40时,在TiO_2/FTO上可生长出晶向为<110>的高质量VO_2薄膜,在VO_2/TiO_2/FTO微结构两侧反复施加不同的脉冲电压,可观测到微结构具有非易失性相变存储特性,在67,68和69℃温度下的相变阈值电压分别为8.5,6.5和5.5 V,相比多层膜结构的相变阈值电压降低了约37%。 展开更多
关键词 VO2/TiO2/FTO 直流磁控溅射 相变存储器 阈值电压 电致相变
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相变存储器及其用于神经形态计算的研究综述 被引量:4
20
作者 杜玲玲 周细应 李晓 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第12期2398-2405,共8页
目前随着人工智能领域的兴起以及人们对数据存储和计算的强烈需求,迫切需要存储器的改进和类似于人脑的高效存储运算效率。所以,相变存储器及其用于神经形态计算的研究是极具价值的。相变存储材料(PCMs)受到激发时所产生的电阻值变化可... 目前随着人工智能领域的兴起以及人们对数据存储和计算的强烈需求,迫切需要存储器的改进和类似于人脑的高效存储运算效率。所以,相变存储器及其用于神经形态计算的研究是极具价值的。相变存储材料(PCMs)受到激发时所产生的电阻值变化可以用来建立尖峰神经网络从而实现模拟神经形态计算系统。本文介绍了相变存储器物理机制,其中包括相变材料的相变原理及主要性能特征,重点叙述了相变存储器在优化存储与计算方向的研究进展和应用,进而为该领域未来的发展方向提供参考。 展开更多
关键词 相变存储器 相变材料 神经形态计算系统 相变突触/神经元
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