BIMS : ساختار توكار مياني حافظه براي بهبود حافظه‌هاي تغيير فاز چندسطحي

BIMS: Built-in Intermediate Memory Structure to Improve Multi-Level Phase Change Memories

در اين مقاله، روشي به نام ساختار توكار مياني حافظه (BIMS) را معرفي خواهيم كرد كه باعث كاهش انرژي مصرفي و زمان دسترسي حافظه‌هاي اصلي ساخته‌شده با فناوري حافظه‌هاي تغيير فاز (PCM) خواهد شد. اين روش از قابليت افزاره‌هاي PCM كه قادر هستند هم به‌صورت سلول تك‌سطحي (SLC) و هم چندسطحي (MLC) مورد استفاده قرار بگيرند، استفاده مي‌كند. در اين روش، داده‌ها به‌صورت پيش‌فرض در سلول‌هايي با قابليت ذخيره‌سازي بيشتر از يك بيت ذخيره مي‌شوند. اما مكانيزم داخلي اين روش، سلول‌هاي صفحات فيزيكي بلا استفاده را به سلول‌هاي تك‌سطحي تبديل مي‌كند. با استفاده از اين صفحات، لايه‌اي بين حافظه‌ي نهان پردازنده و صفحات اصلي به‌وجود مي‌آورد كه مي‌تواند دستورات خواندن و نوشتن در حافظه را در مدت زمان كمتر و با انرژي كمتر پاسخ دهد. اين لايه مياني، بسياري از دسترسي‌ها به صفحات با افزاره‌هاي MLC را با جذب آن‌ها از بين مي‌برد.

In this paper, we propose a Built-in Intermediate Memory Structure (BIMS) to improve the efficiency of main memory architectures based on Phase Change Memory (PCM). It exploits the capability of the PCM device which can be used as both multi-level cell (MLC) and single-level cell (SLC) during the processor operation. The proposed structure invokes physical pages with MLC devices for a normal data storage. By utilizing an internal page management mechanism, however, it turns memory cells of some unused physical pages into the SLC mode. BIMS exploits such pages to provide an intermediate layer for the memory read and write requests with better access time and lower energy consumption. This intermediate layer diminishes most of the accesses to the pages with the MLC devices by absorbing most of the incoming memory requests.