PCM相變存儲(chǔ)仿真器的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、相變存儲(chǔ)器即PCM（Phase Change Memory），是一種非易失新型變阻存儲(chǔ)器，通過存儲(chǔ)單位處于不同的電阻態(tài)來記錄零和一的數(shù)據(jù)信號(hào)。具有存儲(chǔ)密度高、讀寫訪問延遲低等特點(diǎn)。在擦寫次數(shù)上存在限制，一般為109次。相變存儲(chǔ)器被生產(chǎn)為符合內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，其性能和動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器DRAM（Dynamic Random Access Memory）在一個(gè)數(shù)量級(jí)上，由于成本的原因，對(duì)PCM的內(nèi)存應(yīng)用的研究很有限，因此針對(duì)相變存儲(chǔ)器內(nèi)存系統(tǒng)

2、級(jí)研究和分析需要使用仿真器，它可以模擬數(shù)據(jù)實(shí)際的存取行為，為內(nèi)存系統(tǒng)研究提供原型設(shè)計(jì)和理論分析基礎(chǔ)。
　　根據(jù)相變存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與DRAM相似，其內(nèi)部是將DRAM電容單元替換成相變材料單元的理論依據(jù)，對(duì)相變存儲(chǔ)器進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。分析DRAM的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及讀寫原理，對(duì)PCM的讀寫機(jī)制進(jìn)行深入研究為設(shè)定PCM的內(nèi)部架構(gòu)和行為提供原型參考；其次分析DRAMSim2的基本框架及運(yùn)行機(jī)制，并區(qū)分PCM中與DRAM不同的行為特征，針對(duì)PCM的特

3、性設(shè)計(jì)仿真PCM內(nèi)存系統(tǒng)邏輯框架并實(shí)現(xiàn)其仿真器；最后結(jié)合硬件說明書中的時(shí)延參數(shù)，創(chuàng)建該產(chǎn)品的仿真模型進(jìn)行仿真測(cè)試。通過對(duì)測(cè)試結(jié)果和硬件說明書上的性能參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證仿真器的正確性。
　　通過調(diào)整參數(shù)空間完成對(duì)幾組典型PCM器件的仿真測(cè)試，跟蹤請(qǐng)求的下發(fā)及返回情況，統(tǒng)計(jì)并計(jì)算仿真內(nèi)存系統(tǒng)的時(shí)延。對(duì)PCM的讀操作以及寫操作做以時(shí)鐘周期為單位的模擬及性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果顯示仿真PCM系統(tǒng)的存取時(shí)延平均為66ns，這與硬件說明書上說顯示