基于憶阻器的自治容錯技術(shù)研究.pdf

1、傳統(tǒng)CMOS器件的尺度已經(jīng)接近其物理極限，而新型納米器件的發(fā)展很大程度能延續(xù)摩爾定律。因此新型納米器件的研究對計算機的發(fā)展有著重要意義。憶阻器是一種具有記憶功能的非線性電阻，其阻值變化依賴于流經(jīng)其兩端的電荷，被認為是電路中的第四種基本元件。同時也是作為阻變存儲器的基礎(chǔ)存儲單元，其可靠性是值得人們研究的關(guān)鍵領(lǐng)域之一。同時由于憶阻器具備的狀態(tài)邏輯運算，本文創(chuàng)新性地運用憶阻器的運算存儲融合的思想構(gòu)建帶有自治容錯功能的存儲器。為提高基于憶阻器的

2、阻變存儲器的可靠性研究提供了新的思路。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、艑涀杵鞯淖枳儥C理的模型進行了分析，建立了邊界阻變機理模型、通道阻變機理模型等，并對相應(yīng)的模型建立了電路模型和模擬仿真驗證。本文還對憶阻器故障分析與測試進行了研究。分析了基于憶阻器的阻變存儲器故障發(fā)生的原因進行了分析，并對憶阻器的故障進行了定義和分類，本文在此基礎(chǔ)上提出了一種基于憶阻器狀態(tài)邏輯運算的阻變存儲器故障檢測方法。本文創(chuàng)新性地從電路角度對阻變機理進行分析，在

3、傳統(tǒng)物理分析的基礎(chǔ)上進行建模，為憶阻器的電路級研究提供了理論基礎(chǔ)。
　　⑵提出了基于憶阻器的自治容錯結(jié)構(gòu)，通過對提出的空間結(jié)構(gòu)進行空間劃分和時間周期的分析，研究其內(nèi)部的各要素之間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上設(shè)計了基于憶阻器的自治容錯技術(shù)，首先提出了基于憶阻器的狀態(tài)邏輯操作集合：蘊含操作、取非操作、與操作、Copy操作和異或操作，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了水平垂直一致校驗碼和海明碼，提出了基于憶阻器的自治容錯技術(shù)。并通過模擬實驗驗證了基于憶阻器的自治

4、容錯技術(shù)能夠有效提高基于憶阻器的阻變存儲器的可靠性。本文創(chuàng)新性地運用憶阻器的運算存儲融合的思想構(gòu)建帶有自治容錯功能的存儲器。
　?、轻槍趹涀杵鞯淖枳兇鎯ζ鞯奈募到y(tǒng)進行研究。首先分析已有基于磁盤的文件系統(tǒng)和基于閃存的文件系統(tǒng)的特點，對基于憶阻器的阻變存儲器的文件系統(tǒng)進行適用性分析。本文還從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、讀寫策略、垃圾回收策略等方面剖析了面向憶阻器的阻變存儲器的設(shè)計原理、設(shè)計思想，為基于憶阻器的阻變存儲器商用化后其文件系統(tǒng)的研究提供