基于非易失存储器件的内存键值存储系统的性能研究

分析了互联网应用为满足后端存储系统高性能要求而引用的内存键值存储系统的应用特点,指出:为了永久保存数据,这些系统还需要在后端将数据从易失性的内存拷贝到慢速的非易失存储设备中;将新型的非易失存储器件(NVM)引入内存键值存储系统可减少其性能开销;根据NVM的特征,内存键值系统可采用两种架构:将NVM替代磁盘作为二级存储设备和将NVM替代DRAM直接作为主存储设备。基于上述分析,实现了两种NVM架构的内存键值存储系统,并通过实验分析,总结出了内存键值存储系统选择NVM架构的原则,这些原则可有效指导内存键值存储系统在采用当前以及未来NVM器件时,对架构的选择。其次,还通过理论和实验分析,得出了不同架构下的内存键值系统在软件层的主要开销,指出了未来针对这些系统的软件设计的优化方向。

精确测量非易失性存储器件NVM的超低电流波形

1概述 近来年,鉴于对智能手机等移动终端技术的需求不断增长,导致非易失性存储器（NVM）的需求也非常旺盛,而物联网则继续扩大着NVM的应用领域。闪存是当前存储设备的主流,同时业界正在对ReRAM、PRAM等新一代NVM展开广泛研究,以期通过改善速度、性能、功耗、可靠性和成本等因素,扩大低功率存储器、存储器级内存的应用,以及替代传统的易失性存储器。

面向无源超高频标签的低成本非易失存储器

面向无源超高频射频识别标签芯片设计了一种低成本的非易失存储器(NVM)。采用PMOS晶体管实现存储单元,制造工艺与标准CMOS工艺兼容,可以降低制造成本。提出了一种新型的操作模式,可减轻写操作对栅氧的破坏。存储器中的所有存储单元共享一个灵敏放大器,数据通过共享的灵敏放大器依次串行读出,这样既节省了面积,又降低了读操作的功耗。基于0.18μm标准CMOS工艺设计实现了存储容量为1 kbit的存储器芯片,该存储器的核心面积为0.095 mm2,并完成了实测。实测结果表明,电源电压为1.2 V,读速率为1 Mb/s时,功耗为1.08μW;写速率为3.2 kb/s时,功耗为44μW。

外部高速缓存与非易失内存结合的混合内存体系结构特性评测

以非易失性存储器(NVM)作为主存且以动态随机存取存储器(DRAM)作为片外高速缓存(EC),是一种可以满足大数据应用内存容量需求的新型混合内存结构(ECNVM)。该结构同时具有NVM的大存储容量和DRAM的低存取延迟的优点。传统的结构是以片内SRAM作为片内高速缓存(IC)且以DRAM作为主存(IC-DRAM)。与ICDRAM相比,EC-NVM在容量比、延迟比方面均有显著不同,导致在IC-DRAM场景下的设计方法和优化策略直接迁移到EC-NVM上未必有良好的效果。本文评测了 EC-NVM的体系结构特性(包括高速缓存粒度、关联度、替换算法、预取算法等),获得了指导ECNVM结构的设计和优化的一系列发现。

基于高性能SOC FPGA阵列的NVM验证架构设计与验证

新型非易失性存储器(non-volatile memory,NVM)技术日渐成熟,延迟越来越低,带宽越来越高,未来将不仅有可能取代以动态随机存储器(dynamic random access memory,DRAM)为代表的易失型存储设备在主存中的垄断地位,还有可能取代传统Flash和机械硬盘作为外存服务未来的计算机系统.如何综合各类新型存储的特性,设计高能效的存储架构,实现可应对大数据、云计算所需求的新型主存系统已经成为工业界和学术界的研究热点.提出基于高性能SOC FPGA阵列的NVM验证架构,互联多级FPGA,利用多层次FPGA结构扩展链接多片NVM.依据所提出的验证架构,设计了基于多层次FPGA的主从式NVM控制器,并完成适用于该架构的硬件原型设计.该架构不仅可以实现测试同类型多片NVM协同工作,也可以进行混合NVM存储管理方案验证.

超低功耗高性能集成路器件与工艺基础研究立项报告

该研究将针对集成电路特征尺寸发展至16 nm及以下技术节点后所面临的关键科学问题,以在16 nm及以下技术节点集成电路技术拥有自主知识产权的若干关键核心技术和解决方案为目标,围绕纳米尺度下集成电路进一步发展所面临的核心矛盾;从材料体系、集成工艺、新结构逻辑器件、新型存储器件与互连技术等基础层面进行系统深入的研究;将新材料体系、新的器件结构、存储单元、互连技术以及集成工艺技术基础等方面的研究工作有机结合,多层次、综合性地解决16 nm及以下技术节点集成电路器件和工艺所面临的关键科学问题。使我国在新一代集成电路技术领域拥有自主知识产权的若干关键核心技术,推动我国硅基集成电路产业的可持续发展,为国家重大科技专项开展16 nm特征尺寸集成电路产业化技术奠定理论和技术基础,同时为我国纳米尺度硅基集成电路科学技术和产业培养一批高水平人才。

一种基于USB接口的动态黑白数字视频信号源板的设计与实现

USB总线具有高速传输、热插拔、即插即用等特点,在计算机领域已经得到越来越广泛的应用。介绍了一种采 用USB接口的动态视频板的软硬件设计与实现。在硬件设计上他采用单片机和复杂可编程逻辑器件技术,并通过USB接口完 成上位计算机控制下视频运动图像的生成。单片机读取上位机前景运动图像位置信息并对视频板图像存储器进行刷新,复杂可 编程逻辑器件巡回扫描视频板图像存储器并通过D/A转换后生成视频信号。该系统上位机界面设计采用VB语言。

Actel SmartFusion智能型混合信号FPGA瞄准高复杂性马达控制解决方案

爱特公司（ActeICorporatiOiq）于2010年4月26-29日举行的硅谷嵌入式系统大会（ESC）上现场演示如何通过使用智能型混合信号FPGA器件smartFusion，为高复杂性马达和运动控制应用带来引人注目的解决方案。SmartFusion集成有32位ARMCortex—M3微控制器、可编程模拟资源、片上嵌入式非易失存储器（eNVM），以及经过验证的低功耗快闪FPGA架构，能够直接应对马达控制设计的挑战。

SmartFusion:智能型混合信号FPGA

爱特公司（Actel Corporation）在硅谷嵌入式系统大会（Embedded Systems Conference,ESC）上现场演示如何通过使用智能型混合信号FPGA器件SmartFusion,为高复杂性马达和运动控制应用带来引人注目的解决方案。SmartFusion集成有32位ARM Cortex-M3微控制器、可编程模拟资源、片上嵌入式非易失存储器（ENVM）,以及经过验证的低功耗快闪FPGA架构,能够直接应对马达控制设计的挑战。