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实时视频SDRAM控制器的FPGA设计与实现 被引量:10
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作者 段晓晨 何小刚 程永强 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2006年第S1期5-8,共4页
描述了一种1024×768高分辨率实时视频图像数据处理的方法。由于高分辨率的视频流数据量大,又要进行实时显示,对于这样大的数据量必定要求大容量存储器来进行缓存;SDRAM存储量大,价格低廉,非常适于本系统。分析了设计中所用的SDRAM... 描述了一种1024×768高分辨率实时视频图像数据处理的方法。由于高分辨率的视频流数据量大,又要进行实时显示,对于这样大的数据量必定要求大容量存储器来进行缓存;SDRAM存储量大,价格低廉,非常适于本系统。分析了设计中所用的SDRAM性能、特点,给出了SDRAM初始化方式及其相应的模式设置值,并根据本设计的实际情况对SDRAM状态机进行了简化,给出了一种相对容易实现的SDRAM状态机。为了实现快速实时的视频传输数据,使用了两片SDRAM进行读写切换,以写满写SDRAM为切换的标志,这样保证图像数据实时显示。并在相应的硬件电路上做了彩条实验,证明控制器操作的可行性。 展开更多
关键词 FPGA sdram VHDL 状态机
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大面阵CCD图像实时显示系统中的SDRAM控制器设计 被引量:7
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作者 王明富 杨世洪 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第5期1449-1451,共3页
在分析了同步动态随机存储器(SDRAM)的存储原理之后,针对大面阵CCD图像实时显示系统中的数据缓存问题,应用参数化设计思想,采用VHDL硬件描述语言在Xilinx公司的ISE开发环境下设计了一种较为通用的、接口简单的SDRAM控制器,并成功运用在... 在分析了同步动态随机存储器(SDRAM)的存储原理之后,针对大面阵CCD图像实时显示系统中的数据缓存问题,应用参数化设计思想,采用VHDL硬件描述语言在Xilinx公司的ISE开发环境下设计了一种较为通用的、接口简单的SDRAM控制器,并成功运用在大面阵CCD图像实时显示系统中,很好地完成了图像的存取任务。 展开更多
关键词 同步动态随机存储器 控制器 参数化设计 大面阵CCD 实时显示 现场可编程门阵列
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高速SDRAM控制器的嵌入式设计 被引量:3
3
作者 邓耀华 刘桂雄 吴黎明 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第16期216-218,共3页
为适应高数据吞吐速率的应用场合,在分析同步动态随机存储器(SDRAM)控制器工作原理的基础上,研究支持高数据处理效率可连续读写操作的存储控制算法。利用现场可编程门阵列设计SDRAM嵌入式存储控制器,采用CMD命令形式,根据猝发长度分配... 为适应高数据吞吐速率的应用场合,在分析同步动态随机存储器(SDRAM)控制器工作原理的基础上,研究支持高数据处理效率可连续读写操作的存储控制算法。利用现场可编程门阵列设计SDRAM嵌入式存储控制器,采用CMD命令形式,根据猝发长度分配连续读写延时,通过数据通道控制与读写操作协同工作提高数据处理效率。测试结果表明,该控制器运行频率高于100 MHz,数据处理效率大于95%,适用于视频采集数据缓存及大型LED显示控制中。 展开更多
关键词 同步动态随机存储器 现场可编程门阵列 连续读写指令
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基于SDRAM的大容量FIFO的方案设计 被引量:1
4
作者 李宝 刘志轩 +2 位作者 徐进 陈东涛 李箭 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2014年第4期67-70,共4页
在数据高速采集系统中缓存是一个关键的部分,随着数据量的增加和速度的提高,对缓存的容量和速度提出更高的要求。采用Altera公司的Cyclone系列的FPGA设计了大容量高速率的可随时读写的FIFO,并将设计嵌入到数据采集系统中,完成了数据的... 在数据高速采集系统中缓存是一个关键的部分,随着数据量的增加和速度的提高,对缓存的容量和速度提出更高的要求。采用Altera公司的Cyclone系列的FPGA设计了大容量高速率的可随时读写的FIFO,并将设计嵌入到数据采集系统中,完成了数据的存储功能。最后以QuartusII为平台进行设计,用Modelsim软件进行仿真,并已经应用到某型号设计中,达到了预期的目标。 展开更多
关键词 数据采集 sdram控制器 缓存
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基于前递预取的SoC内存控制器精准仿真方法
5
作者 李作骏 卢天越 陈明宇 《高技术通讯》 北大核心 2025年第5期480-489,共10页
本文提出一种基于现场可编辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)的内存控制器性能精确仿真评估方法,通过高速可扩展接口(advanced extensible interface,AXI)总线前递、访存预取和数据缓存的方式解决了FPGA芯片内外访存时序需... 本文提出一种基于现场可编辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)的内存控制器性能精确仿真评估方法,通过高速可扩展接口(advanced extensible interface,AXI)总线前递、访存预取和数据缓存的方式解决了FPGA芯片内外访存时序需求不一致的问题,从而实现了在真实处理器系统应用仿真场景下对内存控制器的精确性能评估。与香山开源第5代精简指令集计算机(reduced instruction set computer-five,RISC-V)处理器雁栖湖架构硅后芯片对比,SPEC CPU2006基准测试程序的执行时间平均偏差为1.29%,最大偏差为3.45%。该方法解决了因为内存控制器模型不准确而导致FPGA片上系统(system of chip,SoC)原型系统中真实应用仿真性能评估与流片后实际性能存在较大偏差的问题,同时无需进行大量修改就能用于任何支持AXI和双倍数据速率物理层接口(DDR PHY interface,DFI)协议的标准内存控制器精确仿真。 展开更多
关键词 内存控制器 现场可编辑门阵列 性能评估 双倍数据速率 动态随机访问存储器
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基于ANSYS的DDR4 SDRAM信号完整性仿真方法研究 被引量:8
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作者 汪振民 张亚兵 陈付锁 《微波学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期7-10,共4页
半导体技术快速发展,双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rata Synchronous Dynamic Random Access Memory,DDR SDRAM)的信号完整性问题已成为设计难点。文中提出了一种基于ANSYS软件和IBIS 5.0模型的DDR4 SDRAM信号完整... 半导体技术快速发展,双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rata Synchronous Dynamic Random Access Memory,DDR SDRAM)的信号完整性问题已成为设计难点。文中提出了一种基于ANSYS软件和IBIS 5.0模型的DDR4 SDRAM信号完整性仿真方法。利用IBIS 5.0模型中增加的复合电流(Composite Current)、同步开关输出电流等数据,对DDR4 SDRAM高速电路板的信号完整性进行更准确的仿真分析。仿真结果表明:高速信号在经过印制板走线和器件封装后,信号摆幅和眼图都有明显恶化;在仿真电路的电源上增加去耦电容后,信号抖动和收发端同步开关噪声(Synchronous Switching Noise,SSN)都得到明显改善;在不加去耦电容的情况下,将输入信号由PRBS码换成DBI信号,接收端的同步开关噪声有所改善,器件功耗可以降为原来的一半。 展开更多
关键词 双倍数据速率同步动态随机存取存储器 信号完整性 同步开关噪声
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基于FPGA和DDR3 SDRAM的高精度脉冲发生器设计与实现 被引量:4
7
作者 施赛烽 叶润川 +1 位作者 林雪 徐南阳 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2021年第2期206-209,283,共5页
文章介绍了一种基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)和第三代双倍速率同步动态随机存储器(third generation of double-data-rate synchronous dynamic random-access memory,DDR3 SDRAM)的1 ns精度脉冲发生器的... 文章介绍了一种基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)和第三代双倍速率同步动态随机存储器(third generation of double-data-rate synchronous dynamic random-access memory,DDR3 SDRAM)的1 ns精度脉冲发生器的实现方案。该设计在提高精度和增加指令存储空间的同时,兼顾了2 ns精度脉冲发生器多通道、可编程、可与外部时钟同步等特点。最后,通过金刚石中的氮-空位(nitrogen-vacancy,NV)电子自旋拉比振荡实验验证了1 ns精度脉冲发生器相对于2 ns精度脉冲发生器的优越性。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列(FPGA) 第三代双倍速率同步动态随机存储器(DDR3 sdram) 脉冲发生器 量子信息 拉比振荡
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面向高性能众核处理器的超频DDR4访存结构设计
8
作者 高剑刚 李川 +2 位作者 郑浩 王彦辉 胡晋 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第3期715-722,共8页
从高性能众核处理器的多路DDR4嵌入式工程应用出发,设计一种高密度DDR4串推互连结构,提出一种基于不同激励码型的仿真分析方法。采用双面盲孔印制板工艺折叠串推访存结构设计,解决地址组信号概率性出错问题。在压力测试环境下实测读/写... 从高性能众核处理器的多路DDR4嵌入式工程应用出发,设计一种高密度DDR4串推互连结构,提出一种基于不同激励码型的仿真分析方法。采用双面盲孔印制板工艺折叠串推访存结构设计,解决地址组信号概率性出错问题。在压力测试环境下实测读/写信号波形良好,支持信号超频可靠传输,标称2666 Mbps的DDR4存储颗粒可以在3000 Mbps速率下长时间稳定运行。已在神威E级原型机等多台套大型计算装备研发中得到规模化推广应用,产生了良好的技术效益。 展开更多
关键词 双倍数据速率 同步动态随机存取存储器 折叠串推 码型仿真 信号传输 盲孔 超频
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高速大容量多通道数据采集系统设计 被引量:21
9
作者 杨坤德 赵亚梅 马远良 《数据采集与处理》 CSCD 2002年第4期455-458,共4页
根据某型号通信实验系统中数据采集单元的设计要求 ,提出了一种高速、大容量、多通道数据采集系统的设计方案。该方案以同步动态存储器 ( Synchronous dynamic random access memory,SDRAM)组成的计算机内存条为存储介质 ,以现场可编程... 根据某型号通信实验系统中数据采集单元的设计要求 ,提出了一种高速、大容量、多通道数据采集系统的设计方案。该方案以同步动态存储器 ( Synchronous dynamic random access memory,SDRAM)组成的计算机内存条为存储介质 ,以现场可编程门阵列 ( Field programmable gate array,FPGA)为数字逻辑控制的核心 ,并通过硬件描述语言 ( VHSIC hardware description language,VHDL)编程实现了控制 SDRAM所需的接口电路 ,从而使硬件电路软件化 ,降低了硬件成本。本文重点介绍了该采集系统的硬件设计原理和软件设计框架。 展开更多
关键词 多通道数据采集系统 设计 静态存储器 数据采集单元 计算机 数据处理
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DRAM芯片的最新研制进展与发展趋势 被引量:11
10
作者 成立 王振宇 高平 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期1-5,14,共6页
介绍了动态随机存取存储器(DRAM)的最新制造技术、0.1μm特征尺寸理论极限的突破和相关新技术的进展,并展望了3种非易失性随机存取存储器(NVRAM),如FRAM、相变RAM、MRAM和BiCMOS技术的开发前景与发展趋势。
关键词 DRAM 动态随机存取存储器 数字集成电路 FRAM 相变RAM MRAM BICMOS 发展趋势
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行波故障定位系统中数据采集卡的设计与实现 被引量:4
11
作者 郑秀玉 李晓明 +2 位作者 丁坚勇 黄玲 黄娜 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期46-50,共5页
提出一种用于行波故障定位系统的高速、高精度、多通道同步数据采集卡的设计和实现方法。首先给出了采集卡的总体结构及工作原理,然后详细介绍了采集卡硬件和软件的设计和实现思路。硬件以现场可编程门阵列(field programmable gate arr... 提出一种用于行波故障定位系统的高速、高精度、多通道同步数据采集卡的设计和实现方法。首先给出了采集卡的总体结构及工作原理,然后详细介绍了采集卡硬件和软件的设计和实现思路。硬件以现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)为中央处理器,以高速、高精度、低功耗的模数转换器为信号转换单元,配备先进先出高速缓存,同步动态随机存储器和全球定位系统同步时钟接收模块。软件主要包括FPGA编程和外部设备互连PCI总线驱动程序。该采集卡能实现每路100 MHz的采样速率和16位高精度3路模拟输入的同步采集,并为采集的数据附加时标,可有效解决故障行波的高速、高精度数据采集问题。 展开更多
关键词 故障定位 数据采集卡 高速高精度多通道数据采集 全球定位系统(GPS) 同步动态存储器(sdram)
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实时合成孔径雷达成像中的专用快速CTM算法 被引量:4
12
作者 张冠杰 张涛 +2 位作者 张欢阳 王贞松 张守宏 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期11-14,27,共5页
在分析同步动态随机存储器读写特性的基础上,提出了基于现场可编程门阵列的专用同步动态随机存储器控制器快速矩阵转置算法,实现了矩阵转置读写及顺序读写的等速与高效.该算法不仅充分地发挥了同步动态随机存储器的最佳矩阵转置读写性能... 在分析同步动态随机存储器读写特性的基础上,提出了基于现场可编程门阵列的专用同步动态随机存储器控制器快速矩阵转置算法,实现了矩阵转置读写及顺序读写的等速与高效.该算法不仅充分地发挥了同步动态随机存储器的最佳矩阵转置读写性能,而且也提高了高分辨率合成孔径雷达成像处理的实时性. 展开更多
关键词 同步动态随机存储器 合成孔径雷达 矩阵转置 实时处理
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同步动态随机存储器辐射效应测试系统研制 被引量:4
13
作者 姚志斌 罗尹虹 +3 位作者 陈伟 何宝平 张凤祁 郭红霞 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2699-2704,共6页
在分析同步动态随机存储器(SDRAM)辐射效应主要失效现象的基础上,研制了具备了读写功能测试、刷新周期测试及功耗电流测试三种功能的SDRAM辐射效应在线测试系统,并开展了SDRAM的总剂量效应实验研究。结果表明,总剂量效应会导致SDRAM器... 在分析同步动态随机存储器(SDRAM)辐射效应主要失效现象的基础上,研制了具备了读写功能测试、刷新周期测试及功耗电流测试三种功能的SDRAM辐射效应在线测试系统,并开展了SDRAM的总剂量效应实验研究。结果表明,总剂量效应会导致SDRAM器件的数据保持时间不断减小,功耗电流不断增大以及读写功能失效。实验样品MT48LC8M32B2的功能失效主要由外围控制电路造成,而非存储单元翻转。数据保持时间虽然随着辐照剂量的累积不断减小,但不是造成该器件功能失效的直接原因。 展开更多
关键词 同步动态随机存储器 辐射效应 测试系统 刷新周期 总剂量效应
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BST铁电薄膜材料的研究现状及其进展 被引量:5
14
作者 苗鸿雁 马景云 +1 位作者 谈国强 孙正球 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期99-101,105,共4页
铁电钛酸锶钡(Ba_xSr_(1-x))TiO_3是一种具有十分优越铁电/介电性能的材料,在可调微波器件及动态随机存储器件方面有很好的应用前景。介绍了钛酸锶钡薄膜材料的基本结构、制备技术、掺杂改性等方面的研究现状.并在性能改善的基础上,指... 铁电钛酸锶钡(Ba_xSr_(1-x))TiO_3是一种具有十分优越铁电/介电性能的材料,在可调微波器件及动态随机存储器件方面有很好的应用前景。介绍了钛酸锶钡薄膜材料的基本结构、制备技术、掺杂改性等方面的研究现状.并在性能改善的基础上,指出了该材料的未来发展方向。 展开更多
关键词 钛酸锶钡薄膜 性能改善 微波器件 存储器
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BST材料在DRAM电容中的应用研究 被引量:6
15
作者 肖斌 汪家友 +1 位作者 苏祥林 杨银堂 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2005年第3期287-290,共4页
钛酸锶钡(BST)高介电常数材料被普遍认为是最有前途的DRAM电容介质材料。BST作为DRAM电容介质材料的研究已有多年,到目前为止取得了不少突破性的进展。介绍了BST的材料特性和堆积型电容结构电极、埋层材料的设计考虑,探讨了BST膜的制备... 钛酸锶钡(BST)高介电常数材料被普遍认为是最有前途的DRAM电容介质材料。BST作为DRAM电容介质材料的研究已有多年,到目前为止取得了不少突破性的进展。介绍了BST的材料特性和堆积型电容结构电极、埋层材料的设计考虑,探讨了BST膜的制备、掺杂及刻蚀工艺技术。 展开更多
关键词 钛酸锶钡 动态随机存储器 介质材料 堆积型电容
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内存文件系统综述 被引量:2
16
作者 张学成 肖侬 +1 位作者 刘芳 余松平 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2015年第S2期9-17,共9页
随着处理器和存储器之间性能差距越来越大,特别是处理器和外存之间的巨大差距使得I/O瓶颈问题日益突出.利用内存来缓解I/O瓶颈的传统做法是在内存中设置磁盘文件cache(buffer cache),从而减少访问外存的次数.但数据爆炸式的增长对内存... 随着处理器和存储器之间性能差距越来越大,特别是处理器和外存之间的巨大差距使得I/O瓶颈问题日益突出.利用内存来缓解I/O瓶颈的传统做法是在内存中设置磁盘文件cache(buffer cache),从而减少访问外存的次数.但数据爆炸式的增长对内存容量的需求越来越大,传统方法通过增加cache容量带来的效益反而会减少,而且在内外存之间频繁交换数据会产生较大的开销,因此在内存上直接建立内存文件系统的方法应运而生.此外,随着工业技术的进步,新型非易失性存储介质逐渐出现在人们的视野中,它可字节寻址和非易失的特性使得数据在内存级就可以持久化存储.由于文件系统总是和介质本身紧密相连的,分别讨论了基于易失性内存和非易失性内存的文件系统,阐述了它们各自的主要特点,如存储特性、访问方法、读写性能等方面,并通过比较发现内存文件系统在性能上比磁盘文件系统有巨大的提升,将是一种缓解I/O瓶颈更有效的途径. 展开更多
关键词 文件系统 内存 易失性内存 非易失性内存 持久内存 存储系统
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一种面向写穿透Cache的写合并设计及验证 被引量:2
17
作者 梅魁志 李国辉 张斌 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1-4,共4页
为了利用片上缓冲技术来提高处理器应用性能,提出一种面向写穿透Cache的写合并设计方法.使用同步动态随机存储器(SDRAM)的单个写方式和片上写缓冲器,对SDRAM一行内的局部数据采用写合并策略,由此提高了外部存储的访问效率,同时给出了连... 为了利用片上缓冲技术来提高处理器应用性能,提出一种面向写穿透Cache的写合并设计方法.使用同步动态随机存储器(SDRAM)的单个写方式和片上写缓冲器,对SDRAM一行内的局部数据采用写合并策略,由此提高了外部存储的访问效率,同时给出了连续和单个Cache读写的缓存与内存的数据一致性策略.在寄存器传输语言(RTL)仿真环境下使用mp3解码对Leon2处理器进行数据测试,结果表明:在缓冲区优化为3行8列的参数下,SDRAM每次行开启平均进行7.8个字的写入操作,外存的读写效率由12%提高到19%;在TSMC0.18μm工艺下,综合后面积为0.263mm2,流片后工作主频为100MHz. 展开更多
关键词 写穿透 写合并 处理器 同步读写存储器 读写效率
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冷启动攻击研究综述 被引量:5
18
作者 杨阳 关志 陈钟 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2015年第10期2886-2890,2900,共6页
冷启动攻击是近年来出现的一种以获取计算机运行时内存快照并从中提取出密钥等秘密信息为目的的攻击方式。它利用了内存芯片的物理特性,对几乎所有常见的计算机硬件平台及平台上的各种密码系统广泛适用,难以通过简单的软硬件方式进行抵... 冷启动攻击是近年来出现的一种以获取计算机运行时内存快照并从中提取出密钥等秘密信息为目的的攻击方式。它利用了内存芯片的物理特性,对几乎所有常见的计算机硬件平台及平台上的各种密码系统广泛适用,难以通过简单的软硬件方式进行抵御,对计算机系统的安全构成了极大的威胁。介绍了冷启动攻击的基本原理、实施办法以及从获得的内存快照中恢复和重建密钥的办法;概括了冷启动攻击的主要抵御策略,介绍了不同抵御策略下具体抵御方法并对不同方法的优缺点进行比较;分析展望了对冷启动攻击的未来研究趋势。 展开更多
关键词 冷启动攻击 密码学 动态内存 数据剩余
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基于PCI总线的行波数据采集系统 被引量:2
19
作者 方力谦 李晓明 +1 位作者 高辉 熊友红 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期80-84,共5页
在行波故障测距中,传统的数据采集系统无法满足采集高速变化的暂态电压、电流行波的要求,难以实现故障的精确定位。笔者研制了一种基于PCI总线的高速数据采集系统,介绍了系统原理和硬件电路。以现场可编程门阵列(Field Programmable Gat... 在行波故障测距中,传统的数据采集系统无法满足采集高速变化的暂态电压、电流行波的要求,难以实现故障的精确定位。笔者研制了一种基于PCI总线的高速数据采集系统,介绍了系统原理和硬件电路。以现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为中央处理器,通过高速A/D转换、同步动态随机存储器(Synchronous Dynamic Random Access Memory,SDRAM)和先进先出(First In First Out,FIFO)高速缓冲存储及PCI总线传输实现高速数据采集。该系统可实现高达100MHz的采样频率,能有效解决输电线路暂态行波的采集问题,在故障定位及微机保护中均能得到广泛应用。 展开更多
关键词 高速数据采集 现场可编程门阵列 PCI总线 行波 同步动态随机存储器 先进先出
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大容量DRAM的刷新开销问题及优化技术综述 被引量:6
20
作者 崔泽汉 陈明宇 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期416-430,共15页
动态随机存储器(DRAM)具有速度快、密度高、成本低的优势,被广泛应用于计算机的主存.DRAM采用电容作为存储单元,电容电荷的多少表示数字"0"或"1".由于存在漏电现象,电容里的电荷会缓慢流失,造成数据丢失.为保证数... 动态随机存储器(DRAM)具有速度快、密度高、成本低的优势,被广泛应用于计算机的主存.DRAM采用电容作为存储单元,电容电荷的多少表示数字"0"或"1".由于存在漏电现象,电容里的电荷会缓慢流失,造成数据丢失.为保证数据正确性,DRAM采用周期性的刷新操作,在数据丢失前,把数据读出然后重新写入存储单元.刷新操作会阻碍正常访存的执行,造成性能上的开销;同时刷新操作会消耗额外的功耗,带来功耗上的开销.刷新的开销与DRAM密度相关:在过去,当DRAM密度较小时,需要刷新的存储单元数较少,刷新开销很小,并未引起关注;但是,随着摩尔定律的发展,DRAM密度越来越大,目前已发展到千兆比特级别,其刷新周期并没有改善,单位时间内需要刷新的存储单元数越来越多,从而使刷新带来的性能和功耗开销越来越严重.刷新问题目前得到了工业界和学术界的广泛关注.首先介绍了目前DRAM的刷新方式和开销,以及工业界已经实现的一些改进;然后把工业界和学术界提出的众多优化方法分为"减轻刷新操作对访存的阻塞"和"减少不必要的刷新操作"两大类,分别进行了分析和总结;最后给出了关于智能刷新管理的总结和展望. 展开更多
关键词 主存 动态随机存储器 刷新 性能 功耗 保持时间 不必要刷新
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