由于传统的磁盘甚至已广泛应用的Flash固态盘已无法很好地满足当前对存储器在集成度、读写速度、可靠性方面的需求,故须积极寻找新一代存储介质尝试与当前存储器混合使用甚至替代之.而磁阻随机存储器(magnetic random access memory,MR...由于传统的磁盘甚至已广泛应用的Flash固态盘已无法很好地满足当前对存储器在集成度、读写速度、可靠性方面的需求,故须积极寻找新一代存储介质尝试与当前存储器混合使用甚至替代之.而磁阻随机存储器(magnetic random access memory,MRAM)作为一种非易失性存储器,拥有静态随机存储器(satic random access memory,SRAM)的高速读取写入能力,以及动态随机存储器(dynamic random access memory,DRAM)的高集成度,同时比DRAM更低的能耗,并具有无限的读写次数,这些优秀的特性使得MRAM拥有很好的潜力成为下一代主流存储介质.为了对MRAM的读写性能、功耗等有深入的理解,设计并实现了一个MRAM测试平台,完成对MRAM读写性能测试和特性数据采集.该测试平台主要由MRAM控制器设计、MRAM特性数据采集、读写性能测试3个方面组成,由MRAM控制器对MRAM芯片进行读写完成读写性能测试,采集MRAM在读、写、空闲等状态下的特性数据.实验表明,MRAM具有良好的读写性能和低功耗,有条件成为下一代主流存储介质.展开更多
近年来,各向异性磁性材料因良好的随机特性为随机数发生器(Random Number Generator,RNG)等重要的硬件安全原语设计提供了一种新思路。已有的基于磁隧道结(Magnetic Tunnel Junction,MTJ)的随机数发生器方案虽然具有更高的安全性、能效...近年来,各向异性磁性材料因良好的随机特性为随机数发生器(Random Number Generator,RNG)等重要的硬件安全原语设计提供了一种新思路。已有的基于磁隧道结(Magnetic Tunnel Junction,MTJ)的随机数发生器方案虽然具有更高的安全性、能效和集成度等优点,但依然无法有效解决输出序列随机性受温度影响的问题。文章提出了非均匀写入法和非固定参考法两种灵活的抗温度干扰的真随机数产生方法。两种方法在提升随机数电路输出随机性的同时尽可能抵消环境温度的干扰。实验结果表明,两种随机数产生方案产生的随机数的香农熵在97%左右,且以较高的通过率(>98.5%)通过美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)测试。展开更多
本文针对3D堆叠磁随机存储器(Magnetic Random Access Memory,MRAM)的热学分析问题,在有限元法和热阻网络法的基础上,提出了一种局部等效法,可高精度并且快速地分析3D堆叠MRAM的热学分布.与有限元法相比,该方法使用直观方便,克服了有限...本文针对3D堆叠磁随机存储器(Magnetic Random Access Memory,MRAM)的热学分析问题,在有限元法和热阻网络法的基础上,提出了一种局部等效法,可高精度并且快速地分析3D堆叠MRAM的热学分布.与有限元法相比,该方法使用直观方便,克服了有限元法建模与求解复杂耗时的问题;与热阻网络法相比,局部等效法具有保持较高精度的特点,解决了热阻网络法针对带夹层和硅通孔(Through Silicon Via,TSV)的复杂封装问题时存在较大误差的问题.对比结果表明,使用本文提出的方法得出的各叠层的上表面温度误差均小于0.05℃,精度与有限元法一致,并且更便捷高效.同时对应的建模结构简单,避免了热阻网络法将含铜柱的夹层和含铜柱的硅层分开考虑的不准确性.本文的研究可为未来多层3D堆叠MRAM热学特性相关的设计与分析提供指导.展开更多
长久以来,传统机械磁盘的读写速率低是计算机系统不容忽视的问题,尤其是正值大数据技术飞速发展的时代,计算与存储之间的性能差异越来越明显,读写瓶颈问题也愈发严重.MRAM(Magnetic Random Access Memory)具有非易失性、读写速度快和擦...长久以来,传统机械磁盘的读写速率低是计算机系统不容忽视的问题,尤其是正值大数据技术飞速发展的时代,计算与存储之间的性能差异越来越明显,读写瓶颈问题也愈发严重.MRAM(Magnetic Random Access Memory)具有非易失性、读写速度快和擦写次数无限制等特点,可以有效地缓解存储瓶颈的问题,因而成为了研究热点.基于MRAM建立一套内存数据组织结构,并研究异构副本的存储策略具有一定的研究意义.在Ceph分布式文件系统的基础上,设计出一套基于MRAM的内存管理模块,并将Ceph系统的磁盘-磁盘(主从副本均存储在磁盘上)多副本存储方式修改成MRAM-磁盘(主副本存储在MRAM上,从副本存储在磁盘上)的异构副本存储策略.在详细介绍了异构副本方案的同时,也对其进行了相应的性能测试和分析.展开更多
文摘由于传统的磁盘甚至已广泛应用的Flash固态盘已无法很好地满足当前对存储器在集成度、读写速度、可靠性方面的需求,故须积极寻找新一代存储介质尝试与当前存储器混合使用甚至替代之.而磁阻随机存储器(magnetic random access memory,MRAM)作为一种非易失性存储器,拥有静态随机存储器(satic random access memory,SRAM)的高速读取写入能力,以及动态随机存储器(dynamic random access memory,DRAM)的高集成度,同时比DRAM更低的能耗,并具有无限的读写次数,这些优秀的特性使得MRAM拥有很好的潜力成为下一代主流存储介质.为了对MRAM的读写性能、功耗等有深入的理解,设计并实现了一个MRAM测试平台,完成对MRAM读写性能测试和特性数据采集.该测试平台主要由MRAM控制器设计、MRAM特性数据采集、读写性能测试3个方面组成,由MRAM控制器对MRAM芯片进行读写完成读写性能测试,采集MRAM在读、写、空闲等状态下的特性数据.实验表明,MRAM具有良好的读写性能和低功耗,有条件成为下一代主流存储介质.
文摘近年来,各向异性磁性材料因良好的随机特性为随机数发生器(Random Number Generator,RNG)等重要的硬件安全原语设计提供了一种新思路。已有的基于磁隧道结(Magnetic Tunnel Junction,MTJ)的随机数发生器方案虽然具有更高的安全性、能效和集成度等优点,但依然无法有效解决输出序列随机性受温度影响的问题。文章提出了非均匀写入法和非固定参考法两种灵活的抗温度干扰的真随机数产生方法。两种方法在提升随机数电路输出随机性的同时尽可能抵消环境温度的干扰。实验结果表明,两种随机数产生方案产生的随机数的香农熵在97%左右,且以较高的通过率(>98.5%)通过美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)测试。
文摘长久以来,传统机械磁盘的读写速率低是计算机系统不容忽视的问题,尤其是正值大数据技术飞速发展的时代,计算与存储之间的性能差异越来越明显,读写瓶颈问题也愈发严重.MRAM(Magnetic Random Access Memory)具有非易失性、读写速度快和擦写次数无限制等特点,可以有效地缓解存储瓶颈的问题,因而成为了研究热点.基于MRAM建立一套内存数据组织结构,并研究异构副本的存储策略具有一定的研究意义.在Ceph分布式文件系统的基础上,设计出一套基于MRAM的内存管理模块,并将Ceph系统的磁盘-磁盘(主从副本均存储在磁盘上)多副本存储方式修改成MRAM-磁盘(主副本存储在MRAM上,从副本存储在磁盘上)的异构副本存储策略.在详细介绍了异构副本方案的同时,也对其进行了相应的性能测试和分析.
