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东芝提出STTMRAM存储器内运算架构

发布时间:2020-07-21 19:03:12 阅读: 来源:伺服阀厂家

东芝(Toshiba)在2013年12月9~11日的国际电子元件会议(IEDM2013)中,提出一个记忆内运算的架构,以磁性随机记忆体STT-MRAM执行,可大幅提升性能,并减低耗电,记忆体配置也可更加自由,颇适合智慧型手机等行动装置应用。

本文引用地址:目前大部分的电脑负责运算的处理器、与负责存取资料的记忆体是分离的单元,资料由记忆体传入处理器,运算后再传入记忆体;近年来处理器与记忆体的时脉快速成长,双方资料传输成为提升处理速度的瓶颈,将记忆体与处理器整合在一起,就是解决问题的方式。

东芝提出使用该公司STT-MRAM的记忆体内运算架构,适合智慧型手机等行动装置应用。

东芝在2004年时,曾提出将记忆体分散在处理器内的技术,资料不须透过传输埠,但这只适合需要少量记忆体的用途,当设备需要大量记忆体时,这种架构效果不大;因此,新的架构便是直接在记忆体内运算。

记忆体内运算的优点,首先便是资料不需透过较低速的资料埠来回传输资料,运算速度可以增加。而且运算过程的处理周期,也可大幅减少,原本需要50个周期的方程式,可以减为16个周期;而需要408个周期的2次方程式,可以减为44个周期,运算速度可增为10倍。

记忆体内运算架构,以现有的SRAM也可执行,但因SRAM断电时资料会消失,因此待机时将消耗大量电力。东芝提出STT-MRAM的记忆体内运算架构,利用STT-MRAM断电也可保留资料的优点,将可减低耗电。

东芝研发的STT-MRAM,在同样容量下,占用基板面积小于SRAM;虽然写入速度低于SRAM,但读取速度与SRAM相当,进行记忆体内运算时,考虑STT-MRAM的低耗电,这将成为有效的高速低耗电运算架构。

而目前的电脑架构,为提升运算速度,常将记忆体分为高速的多个阶层快取记忆体,与低速的主记忆体,彼此不能通用;采用记忆体内运算架构,不需要将记忆体分割成数阶层,将可更有效的应用记忆体。

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