PCM相變存儲仿真器的研究與實現(xiàn).pdf

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

2、級研究和分析需要使用仿真器，它可以模擬數(shù)據(jù)實際的存取行為，為內(nèi)存系統(tǒng)研究提供原型設(shè)計和理論分析基礎(chǔ)。
　　根據(jù)相變存儲器設(shè)計結(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)，對相變存儲器進行了詳細設(shè)計。分析DRAM的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及讀寫原理，對PCM的讀寫機制進行深入研究為設(shè)定PCM的內(nèi)部架構(gòu)和行為提供原型參考；其次分析DRAMSim2的基本框架及運行機制，并區(qū)分PCM中與DRAM不同的行為特征，針對PCM的特

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