非易失性存储论文_陈冠源

导读:本文包含了非易失性存储论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:存储器,英特尔,对外经贸,内存,副总裁,生产车间,芯片。

非易失性存储论文文献综述

陈冠源[1](2019)在《非易失性纳米晶存储技术研究》一文中研究指出当前硅基浮栅存储器已经无法满足超高密度存储的性能要求,器件结构尺寸难以进一步缩小,同时现代信息技术的发展对器件的速度、功耗、可靠性提出更高的要求。在此背景下,研究人员对于新型非易失性半导体存储器技术的研发成为热点。文章介绍了纳米晶存储器的改进方案,探讨了提升存储器件性能的方法。(本文来源于《科技视界》期刊2019年14期)

张明喆,张法,刘志勇[2](2019)在《基于动态权衡的新型非易失存储器件体系结构研究综述》一文中研究指出作为现有存储器的潜在替代技术,新型非易失存储器受到了来自学术界和工业界越来越多的关注.目前,制约新型非易失存储器广泛应用的主要问题包括写延迟长、写操作动态功耗高、写寿命有限等.针对这些问题,传统的解决方法是利用计算机体系结构的方法,通过增加层或者调度的方式加以避免或隐藏.但是,这类解决方案往往存在软硬件开销大、无法同时针对不同问题进行优化等问题.近年来,随着对新型非易失存储材料研究的深入,一系列器件自身所包含的动态权衡特性被陆续发现,这也为体系结构研究提供了新的机遇.基于这些器件自身的动态权衡特性,研究人员提出了一系列新的动态非易失存储器优化方案.与传统的优化方案相比,这类新型方案具有额外硬件开销小、可同时针对多个目标进行优化等优点.首先对非易失存储器存在的问题及传统的优化方案进行了概括;然后对非易失存储器件中3个重要的动态权衡关系进行了介绍;在此基础上,对近年来出现的一系列基于非易失存储器动态权衡特性的体系结构优化方案进行梳理;最后,对此类研究的特点进行了总结,并对未来的发展方向进行了展望.(本文来源于《计算机研究与发展》期刊2019年04期)

陈波[3](2019)在《面向分布式非易失性内存的新型存储系统的设计与实现》一文中研究指出身处互联网时代,数据量呈现爆发式的增长,这使得存储系统成为制约计算机系统性能的关键因素之一。新型非易失性内存(Non-Volatile Memory,NVM)具有持久性、字节寻址和读写性能与DRAM相近的特性;远程直接内存访问(Remote Direct Memory Access,RDMA)具有高吞吐,低延迟的特性,结合新型存储和网络硬件是当前构建高性能存储系统的有效选择。但是在结合过程中,会在数据的一致性、非易失性内存管理效率及寿命等方面出现问题,直接使用现有的本地文件系统构建存储系统则难以发挥新型硬件的性能优势。因此本文以面向分布式非易失性内存的新型存储系统为研究和设计的目标。首先,本文从存储和网络两个方面介绍了分布式存储系统结构的发展,在分析了非易失性内存的数据不一致性和本地内存管理效率低的问题基础上,设计了面向分布式非易失性内存的新型存储系统结构。其次,非易失性内存的数据一致性依赖于CPU主动执行硬件指令刷写缓存实现,而这类指令开销极高,严重影响CPU的处理性能;RDMA在服务器端CPU不参与的情况下直接读写服务器端内存,因此服务器端CPU无法感知数据写入事件,不能及时执行数据刷写操作,一旦系统崩溃会造成数据不一致的问题。针对以上两个问题,本文提出了一种面向分布式非易失性内存文件系统的一致性机制。设计了基于操作日志的一致性保障策略,将每次操作的类型、元数据和数据的地址和大小等信息写入日志,客户端执行支持立即数的RDMA写操作,使服务器端CPU主动执行数据刷写操作,以维护系统的崩溃一致性。实现了服务器端的数据异步持久化,将服务器端的元数据、数据和日志的持久化使用异步线程执行,以提高系统的处理能力。在分布式持久性内存文件系统Octopus的基础上实现了原型系统,实验结果表明,一致性机制对性能的影响控制在1%以内。然后,针对使用RDMA代替传统网络协议时,系统软件I/O栈的开销将成为分布式存储系统性能瓶颈的问题。本文提出了本地非易失性内存管理机制,直接分配管理非易失性内存,不依赖本地文件系统,减少了I/O栈拷贝开销。设计了轻量级日志一致性保障策略,通过记录每一次操作的类型和地址等信息,并原子地修改日志尾指针,来保证系统的失败原子性。设计了混合内存的索引结构,将空闲链表存储于DRAM,提高了内存分配和释放的检索效率。设计了全局空间和线程空间相结合的管理策略,在线程空间内的操作不需要加锁,减少了线程间的资源竞争,提高了系统的可扩展性。设计了双链表磨损阈值策略,通过在线程空间内维护活跃链表和空闲链表,在内存块达到磨损阈值时,将其释放至全局空间,保证在内存占用率低的同时有效地降低了非易失性内存块的写磨损。在Glibc分配器的基础上实现了原型系统,实验结果表明,在单线程下,相比于Makalu和NVMalloc,该原型系统的分配性能分别提高了6.4%和101.5%。最后,本文实现了面向分布式非易失性内存的新型存储系统原型CCMSS,并使用Fio和TestDFSIO工具进行测试,实验结果表明,相比于NVFS、GlusterFS和Crail,CCMSS的写性能分别提高了4.1倍、2.7倍和6.7%。(本文来源于《江苏大学》期刊2019-04-01)

王银白[4](2018)在《精益生产在非易失性存储生产线的应用研究》一文中研究指出非易失性存储器作为半导体行业未来发展的重要领域,是对半导体存储产品的创新和突破。各大半导体公司也纷纷建立了非易失性存储生产线,以期能够提升公司的整体竞争力。A半导体公司作为跨国大型企业,对于非易失性存储器的研究也较早,并且已经成立了非易失性存储生产线。经过一段时间的运营,已经能够批量生产合格的非易失性存储器产品。但是,在运营发展过程中,非易失性存储生产线的现场管理问题也逐渐显现出来。为更好的提升半导体企业生产线的现场管理水平,本文在综合阐述精益生产相关概念及理论的基础上,以A半导体公司的非易失性存储生产线为例,研究精益生产的应用管理问题。首先,对A半导体公司非易失性存储生产线进行了简单介绍,明确了该生产线目前的生产规模以及工序特点,从现场管理的角度对非易失性存储生产线的组织结构、生产模式以及现场管理方法进行了分析。在此基础上,对A半导体公司非易失性存储生产线管理存在的问题进行了总结,包括生产过程连续性不稳定、产品交货延迟率高、现场管理杂乱以及质量问题突出。其次,针对目前非易失性存储生产线的现场管理问题,对问题产生的原因进行分析,包括生产线柔性应变能力不强、生产线物料配送不及时、现场管理制度不到位以及质量管理制度不完善。最后,对非易失性存储生产线精益生产方案的措施进行研究,包括加强生产线上下工序的动态衔接、加强与市场需求的衔接、建立和完善现场管理制度以及完善质量管理流程。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-11-27)

王冠[5](2018)在《面向GPGPUs的非易失混合存储架构关键技术研究》一文中研究指出随着物联网技术和云计算技术的迅猛发展,信息时代正向大数据时代飞速转变,由于高性能计算和大数据分析对数据的存储与处理的要求越来越高,许多研究开始应用图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)进行加速,而大多数的高能效超级计算主要依赖于通用图形处理器(General Purpose Graphics Processing Units,GPGPUs)来扩展并行度和浮点吞吐量。虽然传统GPU的并行执行模型可以有效地隐藏访问片外存储的延迟,但是许多GPGPUs应用中的访存经常具有数据依赖性,与传统的图形应用相比,它们具有更少的空间局部性,因此,线程级并行不能总是完全的隐藏内存访问延迟。此外,访存密集型的应用在GPGPUs中变得越来越流行,给GPGPUs的存储系统带来了巨大的挑战。在过去几十年中,虽然在降低处理器能耗方面取得了很大的成就,但是随着大数据的不断发展,数据量的持续增长,存储能耗所占的比重不断增加,整个存储系统能耗已经达到总能耗的40%,而在数据密集型应用中,存储系统的能耗可以占到系统总能耗的55%。这是因为静态随机存储器(Static Random Access Memory,SRAM)具有较高的工作功耗,而动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)有着不可回避的刷新功耗。与此同时,传统存储系统存在着集成工艺的瓶颈,空间扩展性也受到了一定的限制。近年来出现的新型非易失存储器(Non-volatile Memory,NVM),为传统存储系统的变革和发展提供了机遇。非易失存储器因其具有非易失、高集成度、低功耗以及良好的可扩展性等优势,在提升系统性能以及节约存储能耗方面表现突出。由于非易失存储材料的差异,各种不同的非易失存储器可以分别用在传统存储体系架构的各层次中,以此来推动不同存储层级的优化和变革。然而,与传统易失性存储器相比,非易失存储器具有写延迟较长、读写性能不均衡以及写寿命有限等缺陷。因此,由传统易失性存储器和非易失存储器共同构建的混合存储架构成为解决该问题的有效途径。通过设计相应的优化策略,这种混合架构可以充分利用非易失存储器和易失性存储器的优势,弱化和回避二者的劣势。本文的研究就是围绕基于非易失存储器的混合存储架构在GPGPUs中的设计与优化策略展开,目的是提高系统性能,降低存储系统能耗,延长存储系统的寿命。第2章提出了一种面向GPGPUs并且由DRAM和NVM组成的统一编址的混合内存架构。这种混合架构具有以下特点:DRAM部分的读写延迟低、读写速度快,但是静态功耗较高和具有不可避免的刷新功耗;NVM部分的静态功耗极低、空间扩展性较好以及读操作延迟近似于DRAM,但是写操作延迟及功耗较高和具有不可回避的写耐久性问题。为了减少NVM较高的写入延迟对系统性能的影响,本文在GPU架构的缓存层提出了一种混合内存感知的共享末级缓存(Last-level Cache,LLC)管理策略。通过利用混合内存不同介质的非对称读写延迟特性,以及GPGPUs的合并内存访问(memory coalescing)特点,将cache行划分成不同的类型;然后结合写回NVM的操作对系统性能影响较大的发现,以及利用被具有不同有效地址的访存请求访问的cache行会有不同的概率被再次访问的现象,一个固定的优先级分配给每种缓存行,包括缓存缺失时的插入优先级和缓存命中时的提升优先级,提出了一种混合内存感知的静态cache管理策略。然而,一个应用程序在不同的执行状态可能有截然不同的访存行为(例如进入一个不同的循环),以及混合内存系统中LLC的不同缓存行具有不同的缺失代价,为了适应这种变化,需要动态地改变每种cache行的优先级,因此设计了动态优先级计数器和有效地址标记位,提出了一种混合内存感知的动态cache管理策略,包括基于memory coalescing和缓存旁路(cache bypassing)技术的动态cache插入策略,以及基于cache行类型的动态cache提升策略。实验结果显示,在混合内存系统的情况下,与传统的LRU(Least Recently Used)替换策略相比,混合内存感知的共享LLC管理策略平均提高12.78%的系统性能,最多可以达到27.76%。为了减少NVM高写入功耗对存储能耗的影响,本文在GPU架构内存层的内存控制器中,设计了一种基于混合内存的访存延迟分歧(memory latency divergence)感知的内存调度策略。现代GPU的内存控制器为了获得较高的带宽利用率会重新排序不同线程组(32个线程组成一个warp)的访存请求,这种乱序的服务请求调度经常导致一个warp的请求被另一个warp的访存请求抢占,从而导致memory latency divergence的发生,降低了系统性能;而混合内存架构给GPU的内存调度策略带来了一定的影响,例如具有更多NVM请求的warp可能会导致更长时间的warp阻塞。因此,通过根据不同的warp请求,将访问请求分成不同的warp组,然后根据请求访问的内存类型,分配warp组不同的调度优先级;并重新设计了 GPU内存控制器,包括对不同warp组感知的调度队列及事务调度器的调度策略。为了减少同时执行的线程组中memory latency divergence行为对系统性能的影响,以及混合内存对于GPU内存调度的影响,设计一种针对GPGPUs的混合内存以及warp感知的内存调度策略是必要的。该策略基于访存的cache行为重新安排访存请求在内存控制器中的访问顺序,以尽可能快地响应同一个warp的所有访存请求。实验表明,对于访存密集型的应用,基于混合内存的访存延迟分歧感知的内存调度机制提高了 15.69%的系统性能,同时降低了 21.27%的内存系统能耗。以上针对混合内存设计的缓存管理策略和内存调度策略,提高了系统的性能并降低了系统的能耗,然而,非易失存储器的写耐受问题限制了其应用。为了延长NVM的使用寿命,本文在内存控制器中设计了一种基于相变存储器(Phase.Change Memory,PCM)的内存损耗均衡策略。重新设计了针对PCM的内存控制器,通过分析应用程序的访问模式来获取数据的写次数,从而将PCM的空间划分成热区和冷区,在热区内部划分出一定的子区域,设计了触发热区移动的阈值以及子区域划分的方法;在PCM整个地址空间中周期性的移动热区,当一个热区移动时,其中划分的几个小的区域同时循环移动。通过实验对比显示,与Start-Gap策略相比,基于相变存储器的损耗均衡算法降低了 57.81%的最大位翻转次数,同时将写操作均匀的分布到整个PCM的地址空间上,平均能延长PCM的寿命达到4-5倍。(本文来源于《山东大学》期刊2018-10-20)

Wen-bing,HAN,Xiao-gang,CHEN,Shun-fen,LI,Ge-zi,LI,Zhi-tang,SONG[6](2018)在《针对I/O密集型应用的新型非易失存储系统(英文)》一文中研究指出新型存储技术——如相变存储器(phase change memory, PCM——的兴起,为I/O密集型应用的高性能存储提供了新机遇。然而传统软件栈和硬件架构需要重构优化以提升I/O访问效率。此外,存储内计算技术已经成为当前研究热点,能有效减少I/O请求数量。提出一种基于相变存储器的新型存储系统,包括支持存储内计算的文件系统(in-storage processing enabled file system, ISPFS)和可配置并行计算的存储内计算引擎。一方面,ISPFS充分利用新型非易失存储器(non-volatile memory, NVM)的特性,减少软件冗余和数据拷贝,提供低延迟、高性能的随机访问。另一方面,ISPFS通过命令文件将ISP指令发送给存储内计算引擎来处理I/O密集型任务。实验证明,ISPFS的吞吐量是EXT4文件系统的2–10倍。对于I/O密集型应用,该存储内计算方案比传统软件方案减少97%的I/O请求,效率提升19倍。(本文来源于《Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering》期刊2018年10期)

明绍庚[7](2018)在《英特尔大连非易失性存储二期项目投产启动仪式在大连举行》一文中研究指出本报讯 记者明绍庚报道9月21日,英特尔大连非易失性存储二期项目投产启动仪式在大连举行。省委副书记、省长唐一军出席启动仪式。活动期间,唐一军饶有兴致地参观了二期项目办公楼和生产车间,了解项目投产运行情况。他指出,英特尔大连非易失性存储二期项目的(本文来源于《辽宁日报》期刊2018-09-22)

明绍庚,刘晓华[8](2018)在《英特尔大连非易失性存储二期项目昨日正式投产》一文中研究指出本报讯(特约记者明绍庚 记者刘晓华)英特尔大连非易失性存储二期项目昨日正式投产。省委副书记、省长唐一军,省委常委、市委书记谭作钧出席投产启动仪式;副省长崔枫林,市长谭成旭,英特尔全球副总裁、全球非易失性存储事业部总经理凯文·埃斯法亚尼,英特尔全球副总裁、(本文来源于《大连日报》期刊2018-09-22)

游理通,王振杰,黄林鹏[9](2018)在《一个基于日志结构的非易失性内存键值存储系统》一文中研究指出非易失性内存(non-volatile memory,NVM)技术是非常具有应用前景的计算机内存技术,将会对计算机存储层次结构产生极大的影响.NVM具有可字节寻址、可持久存储、低访问延迟等特点,这为DRAM和NVM在统一的主存储空间中的结合提供了巨大的机会.NVM可通过内存总线以及CPU相关指令进行数据访存,这使得在非易失性内存中设计快速的持久存储系统成为可能.现有的键值存储系统将NVM作为块设备使用,未能充分发挥NVM的性能.当硬件支持出现故障(例如高速缓存刷新)时,一些现有的键值存储系统无法保证数据的一致性.提出了一种基于日志结构的非易失性内存键值存储系统TinyKV,该系统利用键值数据负载的特性提出了一个静态并发、缓存友好的Hash表实现方案.TinyKV为每个工作线程维护单独的数据日志,以实现高并发性.此外,TinyKV采用日志结构技术进行内存管理,设计多层级内存分配器,以保证一致性.此外,系统通过减少对NVM的写入与缓存刷新指令,以降低写入延迟.实验显示:与传统的键值存储系统相比,TinyKV具有良好的吞吐性能与扩展能力.(本文来源于《计算机研究与发展》期刊2018年09期)

刘双燕[10](2018)在《银—二氧化钛纳米复合膜的等离子体非易失全息存储研究》一文中研究指出数据的稳定存储是光学信息处理过程的前提。近年来,负载小尺寸银纳米粒子的二氧化钛纳米复合薄膜作为一类重要的光致变色材料,因其在数据存储、局域表面等离子体传感器、偏振转化、纳米尺度的光学操控等领域方面的应用而备受关注。这些应用得益于银纳米粒子对激发光的偏振类型和波长的有效响应。但是,目前还未找到一种有效的方法去抑制紫外光对银等离子体存储信息的擦除。进而考虑到等离子体复合薄膜的存储稳定性及寿命问题,该类薄膜在非易失性存储器件的应用受到了很大限制。本论文在传统Ag/TiO_2薄膜的基础上,开展了改善其非易失性能的系统探究,并分析了实现抗擦除性能的微观机理,同时对全息存储效率以及存储稳定性进行了讨论。本论文主要采用两种方式来改善传统Ag/TiO_2薄膜的抗擦除性能:第一种方法是通过选择特定的写入光偏振组合、延长曝光时间、以及调控存储介质的纳米结构等途径用以实现非易失性记忆。通过分析全息动力学的震荡过程、光致变色过程、交替写入-擦除动力学、偏振光学显微镜下光栅的标矢性、以及不同曝光时间下的抗擦除性能的对比,提出了光驱动离子迁移的模型,用以解释该方法对改善Ag/TiO_2薄膜非易失特性的微观机制。第二种方法,我们引入了空间分散的电子受主中心用以调控Ag/TiO_2中载流子的传输行为。通过研究复合体系中银纳米粒子尺寸分布、光电流响应、可逆光致变色的调控,验证了磷钨酸修饰的Ag/TiO_2复合体系在提升全息存储效率方面的优势。通过测试交替写入-擦除的全息动力学信号,发现了擦除后的衍射效率随交替周期的增加存在积累现象,这为实现抗擦除全息存储奠定了基础。我们还发现,即使在写入光与擦除光同时辐照存储介质时,对于磷钨酸修饰的Ag/TiO_2异质结构的衍射效率仍然能够逐渐增强,并稳定地实现图像再现,并且图像亮度随曝光时间的延长而得以优化。然而对于传统的Ag/TiO_2薄膜在相同条件下图像几乎难以存储。该复合体系引入磷钨酸后增加了电子传输通道,基于该机理我们对上述实验现象进行了很好的理论解释。磷钨酸修饰的Ag/TiO_2异质结构在高密度存储的基础上具备非易失性能,是环境稳定的全息存储体系。(本文来源于《东北师范大学》期刊2018-05-01)

非易失性存储论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

作为现有存储器的潜在替代技术,新型非易失存储器受到了来自学术界和工业界越来越多的关注.目前,制约新型非易失存储器广泛应用的主要问题包括写延迟长、写操作动态功耗高、写寿命有限等.针对这些问题,传统的解决方法是利用计算机体系结构的方法,通过增加层或者调度的方式加以避免或隐藏.但是,这类解决方案往往存在软硬件开销大、无法同时针对不同问题进行优化等问题.近年来,随着对新型非易失存储材料研究的深入,一系列器件自身所包含的动态权衡特性被陆续发现,这也为体系结构研究提供了新的机遇.基于这些器件自身的动态权衡特性,研究人员提出了一系列新的动态非易失存储器优化方案.与传统的优化方案相比,这类新型方案具有额外硬件开销小、可同时针对多个目标进行优化等优点.首先对非易失存储器存在的问题及传统的优化方案进行了概括;然后对非易失存储器件中3个重要的动态权衡关系进行了介绍;在此基础上,对近年来出现的一系列基于非易失存储器动态权衡特性的体系结构优化方案进行梳理;最后,对此类研究的特点进行了总结,并对未来的发展方向进行了展望.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

非易失性存储论文参考文献

[1].陈冠源.非易失性纳米晶存储技术研究[J].科技视界.2019

[2].张明喆,张法,刘志勇.基于动态权衡的新型非易失存储器件体系结构研究综述[J].计算机研究与发展.2019

[3].陈波.面向分布式非易失性内存的新型存储系统的设计与实现[D].江苏大学.2019

[4].王银白.精益生产在非易失性存储生产线的应用研究[D].大连理工大学.2018

[5].王冠.面向GPGPUs的非易失混合存储架构关键技术研究[D].山东大学.2018

[6].Wen-bing,HAN,Xiao-gang,CHEN,Shun-fen,LI,Ge-zi,LI,Zhi-tang,SONG.针对I/O密集型应用的新型非易失存储系统(英文)[J].FrontiersofInformationTechnology&ElectronicEngineering.2018

[7].明绍庚.英特尔大连非易失性存储二期项目投产启动仪式在大连举行[N].辽宁日报.2018

[8].明绍庚,刘晓华.英特尔大连非易失性存储二期项目昨日正式投产[N].大连日报.2018

[9].游理通,王振杰,黄林鹏.一个基于日志结构的非易失性内存键值存储系统[J].计算机研究与发展.2018

[10].刘双燕.银—二氧化钛纳米复合膜的等离子体非易失全息存储研究[D].东北师范大学.2018

论文知识图

叁星4兆FRAM的截面扫描电镜照片新兴的高级固态随机非易失存储产品在...杂化材料(分子沉积于Si表面)的存储...基柔性存储器件(3a)非易失性存储器件的转移特性...基于忆耦器FeGa/PMN-PT/FeGa的两态~#...

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非易失性存储论文_陈冠源
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