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新型非易失性存储器架构的缓存优化方法综述

何炎祥, 沈凡凡, 张军, 江南, 李清安, 李建华

何炎祥, 沈凡凡, 张军, 江南, 李清安, 李建华. 新型非易失性存储器架构的缓存优化方法综述[J]. 计算机研究与发展, 2015, 52(6): 1225-1241. DOI: 10.7544/issn1000-1239.2015.20150104
引用本文: 何炎祥, 沈凡凡, 张军, 江南, 李清安, 李建华. 新型非易失性存储器架构的缓存优化方法综述[J]. 计算机研究与发展, 2015, 52(6): 1225-1241. DOI: 10.7544/issn1000-1239.2015.20150104
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He Yanxiang, Shen Fanfan, Zhang Jun, Jiang Nan, Li Qing’an, Li Jianhua. Cache Optimization Approaches of Emerging Non-Volatile Memory Architecture: A Survey[J]. Journal of Computer Research and Development, 2015, 52(6): 1225-1241. DOI: 10.7544/issn1000-1239.2015.20150104
Citation: He Yanxiang, Shen Fanfan, Zhang Jun, Jiang Nan, Li Qing’an, Li Jianhua. Cache Optimization Approaches of Emerging Non-Volatile Memory Architecture: A Survey[J]. Journal of Computer Research and Development, 2015, 52(6): 1225-1241. DOI: 10.7544/issn1000-1239.2015.20150104
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何炎祥, 沈凡凡, 张军, 江南, 李清安, 李建华. 新型非易失性存储器架构的缓存优化方法综述[J]. 计算机研究与发展, 2015, 52(6): 1225-1241. CSTR: 32373.14.issn1000-1239.2015.20150104
引用本文: 何炎祥, 沈凡凡, 张军, 江南, 李清安, 李建华. 新型非易失性存储器架构的缓存优化方法综述[J]. 计算机研究与发展, 2015, 52(6): 1225-1241. CSTR: 32373.14.issn1000-1239.2015.20150104
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He Yanxiang, Shen Fanfan, Zhang Jun, Jiang Nan, Li Qing’an, Li Jianhua. Cache Optimization Approaches of Emerging Non-Volatile Memory Architecture: A Survey[J]. Journal of Computer Research and Development, 2015, 52(6): 1225-1241. CSTR: 32373.14.issn1000-1239.2015.20150104
Citation: He Yanxiang, Shen Fanfan, Zhang Jun, Jiang Nan, Li Qing’an, Li Jianhua. Cache Optimization Approaches of Emerging Non-Volatile Memory Architecture: A Survey[J]. Journal of Computer Research and Development, 2015, 52(6): 1225-1241. CSTR: 32373.14.issn1000-1239.2015.20150104
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新型非易失性存储器架构的缓存优化方法综述

  • 1(武汉大学计算机学院 武汉 430072)

  • 2(软件工程国家重点实验室(武汉大学) 武汉 430072)

  • 3(东华理工大学软件学院 南昌 330013)

  • 4(合肥工业大学计算机与信息学院 合肥 230009) (ffshen@whu.edu.cn)

基金项目: 国家自然科学基金重点项目(91118003)；国家自然科学基金面上项目(61170022，61373039)；国家自然科学青年基金项目(61402145)；高等学校博士学科点专项科研基金项目(2013014111002512)；安徽省自然科学青年基金项目(1508085QF138)
详细信息

  • 中图分类号: TP303; TP333

Cache Optimization Approaches of Emerging Non-Volatile Memory Architecture: A Survey

  • 1(Computer School, Wuhan University, Wuhan 430072)

  • 2(State Key Laboratory of Software Engineering(Wuhan University), Wuhan 430072)

  • 3(Software College, East China Institute of Technology, Nanchang 330013)

  • 4(School of Computer and Information, Hefei University of Technology, Hefei 230009)

摘要

    摘要
  • 摘要: 随着半导体工艺的发展，处理器集成的片上缓存越来越大，传统存储器件的漏电功耗问题日益严峻，如何设计高能效的片上存储架构已成为重要挑战.为解决这些问题，国内外研究者讨论了大量的新型非易失性存储技术，它们具有非易失性、低功耗和高存储密度等优良特性.为探索spin-transfer torque RAM(STT-RAM)，phase change memory(PCM)，resistive RAM(RRAM)和domain-wall memory(DWM)四种新型非易失性存储器(non-volatile memory, NVM)架构缓存的方法，对比了其与传统存储器件的物理特性，讨论了其架构缓存的优缺点和适用性，重点分类并总结了其架构缓存的优化方法和策略，分析了其中针对新型非易失性存储器写功耗高、写寿命有限和写延迟长等缺点所作出的关键优化技术，最后探讨了新型非易失性存储器件在未来缓存优化中可能的研究方向.
    Abstract: With the development of semiconductor technology and CMOS scaling, the size of on-chip cache memory is gradually increasing in modern processor design. The density of traditional static RAM (SRAM) has been close to the limit. Moreover, SRAM consumes a large amount of leakage power which severely affects system performance. Therefore, how to design efficient on-chip storage architecture has become more and more challenging. To address these issues, researchers have discussed a large number of emerging non-volatile memory (NVM) technologies which have shown attractive features, such as non-volatile, low leakage power and high density. In order to explore cache optimization approaches based on emerging non-volatile memory including spin-transfer torque RAM (STT-RAM), phase change memory (PCM), resistive RAM (RRAM) and domain-wall memory (DWM), this paper surveys the property of non-volatile memory compared with traditional memory devices. Then, the advantages, disadvantages and feasibility of architecting caches are discussed. To highlight their differences and similarities, a detailed analysis is then conducted to classify and summarize the cache optimization approaches and policies. These key technologies are trying to solve the high write power, limited write endurance and long write latency of emerging non-volatile memory. Finally, the potential research prospect of emerging non-volatile memory in future storage architecture is discussed.
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    2. 张学旺，林金朝，黎志鸿，姚亚宁. 基于新型公平盲签名和属性基加密的食用农产品溯源方案. 电子与信息学报. 2023(03): 836-846 . 百度学术
    3. 俞惠芳，吕芝蕊. 基于联盟链的身份环签密方案. 电子与信息学报. 2023(03): 865-873 . 百度学术
    4. 陈亮，黄华威，吴嘉婧，郑子彬. 区块链原理与技术课程建设探索与实践. 计算机教育. 2023(04): 74-78 . 百度学术
    5. 宋露燕，刘雪凤. 区块链赋能海洋数据共享：技术路径与风险议题. 科技与经济. 2023(02): 66-70 . 百度学术
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    12. 许思源，李畅，李贺鑫，谢沂伯，肖飞. 基于区块链的生物样本信息共享系统模型研究. 中国卫生信息管理杂志. 2022(04): 471-475+534 . 百度学术
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    14. 周磊，陈珍珠，付安民，苏铓，俞研. 支持密钥更新与审计者更换的云安全审计方案. 计算机研究与发展. 2022(10): 2247-2260 . 本站查看
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    16. 黄思云，齐金平. 云计算环境下基于XML的异构数据共享研究. 信息与电脑(理论版). 2022(19): 16-19 . 百度学术
    17. 岳增龙，陈海燕，张晓晶. NKN区块链技术在物联网中的应用. 中国新通信. 2021(10): 91-92 . 百度学术
    18. 张茹，曹佳远. 基于区块链技术的造纸绿色材料供应量控制技术. 造纸科学与技术. 2021(04): 53-57+76 . 百度学术
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    20. 刘芬，朱壮友，许勇. 基于区块链的电子病历数据共享模型研究. 安徽师范大学学报(自然科学版). 2021(06): 536-544 . 百度学术

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