基于憶阻器的處理器結構的研究.pdf

1、存儲墻問題是當前限制計算機性能的主要原因，多核處理器的出現(xiàn)不僅沒有緩解這種情況，反而加劇了存儲墻問題。隨著處理器和存儲器之間性能差距的不斷擴大，處理器的計算時間已經無法滿足訪存延遲的需要，處理器必須停頓等待存儲器返回結果，并且處理器等待存儲器訪問時間占整個程序執(zhí)行時間的比重也越來越大。憶阻器被認為是繼電阻、電容、電感之后第四種電子元器件。它既有計算能力又有存儲能力，并且基于憶阻器的蘊含操作是利用電阻的高低來保存數(shù)據(jù)，用高電阻表示邏輯“0

2、”，低電阻表示邏輯“1”，并用電阻直接參與到邏輯計算中，這樣在計算時不需要從內存讀取數(shù)據(jù)，計算完成后也不需要將數(shù)據(jù)寫回存儲器，因為計算完成就完成了數(shù)據(jù)的存儲。這提供了一種新的解決存儲墻問題的思路。
　　本文基于憶阻器實質蘊涵操作設計構建了一種帶有計算功能的存儲結構，可以進行現(xiàn)有計算機中的一些基本操作如數(shù)據(jù)轉移、加法、各種布爾邏輯運算，復雜的操作如減法、乘法、除法都可以基于這些基本操作實現(xiàn)。之后使用一種帶有閾值的憶阻器模型對該結構下