面向MLC STT-RAM的寄存器分配策略优化研究

作     者：倪园慧 陈巍文 王磊 邱柯妮 NI Yuan -hui1,CHEN Wei- wen1, WANG Lei1, QIU Ke-ni1,2

作者机构：首都师范大学信息工程学院北京100048 北京成像技术高精尖创新中心北京100048 

基　　金：国家自然科学基金(61502321) 北京市教委一般项目(KM201710028016) 北京市大学生"实培计划"资助基金资助 

出 版 物：《计算机科学》 (Computer Science)

年 卷 期：2018年第45卷第B6期

页      码：562-567页

摘      要：多级自旋转移力矩磁性存储器(MLC STT-RAM)是一种新型的非易失性存储介质。不同于采用电荷方式来存储信息的SRAM,MLC STT-RAM利用自旋偏振电流通过磁隧道结(MTJ)改变自由层的磁层方向来存储信息,能够天然地避免电磁干扰。文章利用MLC STT-RAM的抗电磁辐射特性,探索在航天抗辐照环境下将其作为存储介质用于寄存器设计。在MLC STT-RAM中,每个存储单元有4种不同的阻抗状态,不同的阻抗状态之间的转换具有不同的能耗和延迟的代价。而传统的基于SRAM的寄存器分配技术并没有考虑不同的写状态转换的影响,其在没有考虑溢出优先级的情况下启发式地选择潜在溢出变量,因此该方法不适合用在MLC STT-RAM的寄存器分配中。针对该问题,提出了一种面向写状态转换的MLC STT-RAM寄存器分配的溢出优化策略。具体来说,首先,通过每个写状态转换频率的线性组合来构成溢出代价模型。然后,根据溢出代价模型针对性地选择溢出变量,选择代价低的变量保存在寄存器中,而代价高的变量倾向于被溢出,从而便实现了面向MLC STT-RAM的寄存器分配策略的优化设计。

主 题 词：MLC STT-RAM 写状态转换 潜在溢出 寄存器分配 

学科分类：08[工学] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

馆 藏 号：203296410...