大容量DRAM的刷新开销问题及优化技术综述

发布时间：2017-07-26 19:38

  本文关键词：大容量DRAM的刷新开销问题及优化技术综述

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【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.
【作者单位】： 计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所);中国科学院大学;
【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
【基金】：国家自然科学基金项目(61221062,61272132,61331008) 国家“九七三”重点基础研究发展计划基金项目(2011CB302502) 中国科学院战略性先导专项课题(XDA06010401)~~
【分类号】：TP333
【正文快照】： This work was supported by the National Natural Science Foundation of China(61221062,61272132,61331008),the NationalBasic Research Program of China(973Program)(2011CB302502),and the State Priority Research Program of the ChineseAcademy of Sciences(XDA060，

本文编号：578049