动态随机存储器

摘要： 韩国SK海力士日前宣布,该公司开发成功HBM3动态随机存取存储器(DRAM)每秒能够处理819GB的数据,内置ECC校检。该HBM3DRAM将以16GB和24GB两种容量上市。其中24GB是业界目前最大容量。在24GB产品中,单品DRAM芯片的高度被磨削到约30μm,使用TSV技术垂直连接12个芯片。

摘要： 项目的组织管理模式在关键核心技术攻关中发挥着重要作用,是技术研发成功的基础保障。韩国半导体DRAM领域从跟跑、并跑再到领跑的跨越,离不开其组织管理模式的贡献。分析韩国DRAM攻关组织管理模式发现,对于面向国家战略需求或服务国民经济主战场的关键技术,韩国采用了由国家牵头政府与企业共同出资、产学研合作攻克"卡脖子"技术的项目管理模式;针对关键核心技术设置两种技术路线的竞争技术攻关模式;面向目标明确的产品采用跳跃式研发模式;在世界技术动向的情报监测与分析方面采取技术攻关全周期实时监测模式;并注重海外人才引进。最后,分析韩国DRAM领域组织管理模式特点的基础上,对我国开展核心技术领域攻关过程中制定合理的组织管理模式提出启示。

摘要： 随着大数据应用的涌现,计算机系统需要更大容量的内存以满足大数据处理的高时效性需求.新型非易失性存储器(non-volatile memory,NVM)结合传统动态随机存储器(dynamic random access memory,DRAM)组成的混合内存系统具有内存容量大、功耗低的优势,因而得到了广泛关注.大数据应用同时也面临着旁路转换缓冲器(translation lookaside buffer,TLB)缺失率过高的性能瓶颈.大页可以有效降低TLB缺失率,然而,在混合内存中支持大页面临着大页迁移开销过大的问题.因此,设计了一种支持大页和大容量缓存的层次化混合内存系统:DRAM和NVM分别使用4KB和2MB粒度的页面分别进行管理,同时在DRAM和NVM之间实现直接映射.设计了基于访存频率的DRAM缓存数据过滤机制,减轻了带宽压力.提出了基于内存实时信息的动态热度阈值调整策略,灵活适应应用访存特征的变化.实验显示:与使用大页的全NVM内存系统和缓存热页(caching hot page,CHOP)系统相比平均有69.9％和15.2％的性能提升,而与使用大页的全DRAM内存系统相比平均只有8.8％的性能差距.

摘要： 传统计算机体系结构中主存由动态随机存取存储器(DRAM)构成,而DRAM的刷新功耗随容量的增大而急剧增大.为应对这一问题,业界开始关注新型非易失性存储器(NVM).NVM具有掉电后数据不会丢失、不需刷新的优势,然而它们仍然处于研究阶段,单颗芯片的容量和价格不足以媲美DRAM,距离大批量投入商用仍有一段距离,因此,DRAM和NVM的新型混合主存结构被认为是下一代主存.本文提出一种SignificanceAware Pages Allocation(SA-PA)混合主存设计方案,通过将关键页分配到DRAM中,非关键页分配到相变存储器(PCM)中,采用DRAM和PCM并行结构,并采用Reset-Speed技术提高PCM的写速度,从而实现在不过分降低系统性能的前提下降低系统功耗的目的.结果表明,本文提出的SA-PA混合主存结构使得系统功耗平均下降25.78%,而系统性能仅下降1.34%.

摘要： 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.

摘要： 动态随机存储器芯片是集成电路中销售量和销售额最大的单一产品.本文介绍了DRAM存储单元的基本原理并回顾了DRAM的技术发展与关键创新,总结了多种先进技术节点的DRAM芯片制造的关键工艺技术.分析了电容结构、阵列访问晶体管、存储器单元结构等方面的技术演进.介绍了多种基于U形沟道晶体管的DRAM存储单元以及6F2存储单元的制造方法.基于多项关键技术突破,对下一代DRAM芯片的关键器件工艺的技术发展趋势进行了推测.即:(1)阵列选择晶体管持续使用U形晶体管;(2)低k材料会被大规模使用来降低位线寄生电容;(3)提高灵敏放大电路的灵敏度和随温度来动态调整刷新频率来降低对存储电容的要求;(4)更多关注低功耗设计而不是一味地增大存储容量.

摘要： 动态随机存储器芯片是集成电路中销售量和销售额最大的单一产品.本文介绍了DRAM存储单元的基本原理并回顾了DRAM的技术发展与关键创新,总结了多种先进技术节点的DRAM芯片制造的关键工艺技术.分析了电容结构、阵列访问晶体管、存储器单元结构等方面的技术演进.介绍了多种基于U形沟道晶体管的DRAM存储单元以及6F2存储单元的制造方法.基于多项关键技术突破,对下一代DRAM芯片的关键器件工艺的技术发展趋势进行了推测.即：（1）阵列选择晶体管持续使用U形晶体管;（2）低k材料会被大规模使用来降低位线寄生电容;（3）提高灵敏放大电路的灵敏度和随温度来动态调整刷新频率来降低对存储电容的要求;（4）更多关注低功耗设计而不是一味地增大存储容量.

摘要： 对于共享内存资源的多核系统来说,分配和管理有限的内存资源是一个非常重要且具有挑战性的问题.随着处理器核数的快速增长,不同线程间的访存请求对系统中共享内存的竞争也愈发激烈,由此导致的对系统性能和系统公平性的影响也更加显著.为了缓解这一问题,除了增加可用共享资源外,公平高效地管理和利用共享内存资源至关重要.在各类共享资源中,对系统性能影响最大的是共享Cache和DRAM.文中将这两级共享内存资源的分配和管理研究归结为三个重要方面,包括共享缓存分区、访存请求调度以及地址映射优化,并从优化系统吞吐率和公平性方面分析总结了一系列共享缓存分区策略,从缓解多线程对DRAM的竞争和相互干扰方面分析概括了一系列访存调度算法和地址映射策略.最后对共享内存资源未来的研究和发展做了总结和展望.

摘要： 存储器的访问调度策略是复杂的,不仅仅要考虑具体的电路时序参数,还有访存节拍数.在分析DRAM的特点以及访存调度策略的基础上,考虑DDR3时序规范,提出一种改进的蚁群优化访问调度策略.采用不同的trace作为测试,同贪婪式调度算法作比较,该算法可以有效降低平均总延迟、提高带宽利用率.

摘要： 存储器的访问调度策略是复杂的,不仅仅要考虑具体的电路时序参数,还有访存节拍数.在分析DRAM的特点以及访存调度策略的基础上,考虑DDR3时序规范,提出一种改进的蚁群优化访问调度策略.采用不同的trace作为测试,同贪婪式调度算法作比较,该算法可以有效降低平均总延迟、提高带宽利用率.

摘要： 存储器的访问调度策略是复杂的,不仅仅要考虑具体的电路时序参数,还有访存节拍数.在分析DRAM的特点以及访存调度策略的基础上,考虑DDR3时序规范,提出一种改进的蚁群优化访问调度策略.采用不同的trace作为测试,同贪婪式调度算法作比较,该算法可以有效降低平均总延迟、提高带宽利用率.

摘要： 存储器的访问调度策略是复杂的,不仅仅要考虑具体的电路时序参数,还有访存节拍数.在分析DRAM的特点以及访存调度策略的基础上,考虑DDR3时序规范,提出一种改进的蚁群优化访问调度策略.采用不同的trace作为测试,同贪婪式调度算法作比较,该算法可以有效降低平均总延迟、提高带宽利用率.

摘要： 存储器的访问调度策略是复杂的,不仅仅要考虑具体的电路时序参数,还有访存节拍数.在分析DRAM的特点以及访存调度策略的基础上,考虑DDR3时序规范,提出一种改进的蚁群优化访问调度策略.采用不同的trace作为测试,同贪婪式调度算法作比较,该算法可以有效降低平均总延迟、提高带宽利用率.

摘要： 存储器的访问调度策略是复杂的,不仅仅要考虑具体的电路时序参数,还有访存节拍数.在分析DRAM的特点以及访存调度策略的基础上,考虑DDR3时序规范,提出一种改进的蚁群优化访问调度策略.采用不同的trace作为测试,同贪婪式调度算法作比较,该算法可以有效降低平均总延迟、提高带宽利用率.

摘要： 本发明公开了一种磁性随机存储器存储单元及磁性随机存储器，存储单元包括层叠设置的参考层、势垒层、第一自由层，还包括第二自由层，以及其下的垂直磁耦合层和其上的磁阻尼阻挡层，第二自由层中的磁化矢量始终垂直于第一自由层，并与第一自由层中的磁化矢量平行；垂直磁耦合层用于实现第一自由层与第二自由层的强磁性耦合，并提供额外的垂直界面各项异性来源；磁阻尼阻挡层提供额外的各向异性来源，并同时减少膜层的磁阻尼系数。本发明中额外的第二自由层的加入，并不会影响TMR，增加了自由层的厚度，降低磁阻尼系数，增加热稳定性因子，而临界写电流并不会增加。

摘要： 本发明提供了一种用于静态随机存储器的存储单元和静态随机存储器，其中，所述用于静态随机存储器的存储单元包括：第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管、第三NMOS晶体管、第一PMOS晶体管、第二PMOS晶体管和第三PMOS晶体管；第一NMOS晶体管和第一PMOS晶体管组成第一反相器；第二NMOS晶体管和第二PMOS晶体管组成第二反相器，第一反相器和第二反相器交叉耦合形成双稳态触发器；其中，第三NMOS晶体管与第一反相器的输出端连接，第三PMOS晶体管与所述第二反相器的输出端连接。在本发明提供的用于静态随机存储器的存储单元和静态随机存储器中，通过采用3个NMOS晶体管和3个PMOS晶体管，使得读取和写入相互独立，增大了读取和写入的冗余度，从而提高静态随机存储器读取状态的稳定性。

摘要： 本发明提供了一种用于静态随机存储器的存储单元和静态随机存储器，在本发明提供的用于静态随机存储器的存储单元和静态随机存储器中，通过采用4个NMOS晶体管和3个PMOS晶体管，使得读取操作和写入操作实现相互独立，增大了读取和写入的冗余度，能够避免读取干扰现象的发生，从而提高静态随机存储器读取状态的稳定性。

摘要： 本发明公开了一种磁性随机存储器存储单元及磁性随机存储器，存储单元包括层叠设置的参考层、势垒层、第一自由层，在第一自由层上方進一步包括多层第二自由层组，多层第二自由层組是由其下层的垂直耦合层与上层的第二自由层,以叠加垂直耦合层/第二自由层双层结构方式依序叠加所組成，并在其最上层第二自由层的上方制作一磁阻尼阻挡层；垂直磁耦合层用于实现第一自由层与第二自由层的强磁性耦合，并提供额外的垂直界面各项异性来源；磁阻尼阻挡层提供额外的各向异性来源，并同时减少膜层的磁阻尼系数。

摘要： 本发明公开了一种磁性随机存储器存储单元及磁性随机存储器，存储单元包括由下到上的层叠设置的参考层、势垒层、第一自由层，在第一自由层上方进一步包括第二自由层，以及第二自由层下方的垂直磁耦合层，和第二自由层上方的磁阻尼阻挡层叠加所组成；且第二自由层具有比第一自由层较弱的磁化强度矢量但较强的垂直磁各向异性；垂直磁耦合层对第一、第二自由层提供额外的垂直界面各项异性来源，并用于实现第一自由层与第二自由层的强磁性耦合，使得第二自由层中的磁化矢量始终平行于第一自由层中的磁化矢量；磁阻尼阻挡层对第二自由层提供额外的各向异性来源，并同时减少膜层的磁阻尼系数。第二自由层的加入增加了自由层的厚度，降低磁阻尼系数，增加隧穿磁阻率(TMR)和热稳定性因子，而临界写电流并不会增加。

摘要： 本发明公开了一种磁性随机存储器存储单元及磁性随机存储器，存储单元包括层叠设置的参考层、势垒层、自由层，在自由层上方进一步包括热稳定增强层，以及热稳定增强层下方的垂直磁耦合层，热稳定增强层中的磁化矢量始终垂直于自由层，并与自由层中的磁化矢量平行。热稳定增强层的加入增加了自由层的厚度，降低磁阻尼系数，增加热稳定性因子，且临界写电流并不会增加。

摘要： 本发明公开了一种磁性随机存储器存储单元及磁性随机存储器，存储单元包括层叠设置的参考层、势垒层、第一自由层，在第一自由层上方进一步包括第二自由层，以及第二自由层下方的垂直磁耦合层，和第二自由层上方的磁阻尼阻挡层叠加所组成，第二自由层中的磁化矢量始终垂直于第一自由层，并与第一自由层中的磁化矢量平行；垂直磁耦合层用于实现第一自由层与第二自由层的强磁性耦合，并提供额外的垂直界面各项异性来源；磁阻尼阻挡层提供额外的各向异性来源，并同时减少膜层的磁阻尼系数。第二自由层的加入增加了自由层的厚度，降低磁阻尼系数，增加热稳定性因子，而临界写电流并不会增加。

摘要： 本发明公开了一种磁性随机存储器存储单元及磁性随机存储器，存储单元包括层叠设置的参考层、势垒层、第一自由层，还包括第二自由层，以及其下的垂直磁耦合层和其上的磁阻尼阻挡层，第二自由层中的磁化矢量始终垂直于第一自由层，并与第一自由层中的磁化矢量平行；垂直磁耦合层用于实现第一自由层与第二自由层的强磁性耦合，并提供额外的垂直界面各项异性来源；磁阻尼阻挡层提供额外的各向异性来源，并同时减少膜层的磁阻尼系数。本发明中额外的第二自由层的加入，并不会影响TMR，增加了自由层的厚度，降低磁阻尼系数，增加热稳定性因子，而临界写电流并不会增加。

摘要： 本发明为了利用动态随机存储器获取静态随机存储器的输出特性，提供一种通过动态随机存储器体现静态随机存储器输出特性的方法，其可包括如下步骤：将多个动态随机存储器并排连接于控制器上；由外部装置输入对数据读取的控制信号后，控制器向一个动态随机存储器传送数据输出状态的控制信号，而向其他剩余动态随机存储器传送更新待机状态的控制信号；由输出状态的动态随机存储器读取数据，并传送至外部装置；向上述输出状态的动态随机存储器传送更新待机状态的控制信号，并向另一个动态随机存储器传送输出状态的控制信号；按序重复由上述输出状态的动态随机存储器读取数据的步骤和传送可将输出状态变更为更新待机状态的控制信号的步骤，并向外部装置输出数据。

摘要： 本发明为了利用动态随机存储器获取静态随机存储器的输出特性，提供一种通过动态随机存储器体现静态随机存储器输出特性的方法，其可包括如下步骤：将多个动态随机存储器并排连接于控制器上；由外部装置输入对数据读取的控制信号后，控制器向一个动态随机存储器传送数据输出状态的控制信号，而向其他剩余动态随机存储器传送更新待机状态的控制信号；由输出状态的动态随机存储器读取数据，并传送至外部装置；向上述输出状态的动态随机存储器传送更新待机状态的控制信号，并向另一个动态随机存储器传送输出状态的控制信号；按序重复由上述输出状态的动态随机存储器读取数据的步骤和传送可将输出状态变更为更新待机状态的控制信号的步骤，并向外部装置输出数据。