【摘 要】
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自大数据时代以来,信息量的爆炸式增长,给数据的存储和处理提出了巨大的挑战,不断促使人们寻求低成本、高可靠性的高速的存储方案。相变存储器因为在功耗、擦写速度和可靠性等方面的突出表现,被认为是最具有应用潜力的下一代存储器件。在为解决阻碍计算机性能提升的存储墙问题的两条解决途径3D堆叠和内存运算中,相变存储器都已得到应用。相变存储器利用相变材料在晶态和非晶态巨大的电阻差异来进行存储,其原理是用不同的脉冲
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自大数据时代以来,信息量的爆炸式增长,给数据的存储和处理提出了巨大的挑战,不断促使人们寻求低成本、高可靠性的高速的存储方案。相变存储器因为在功耗、擦写速度和可靠性等方面的突出表现,被认为是最具有应用潜力的下一代存储器件。在为解决阻碍计算机性能提升的存储墙问题的两条解决途径3D堆叠和内存运算中,相变存储器都已得到应用。相变存储器利用相变材料在晶态和非晶态巨大的电阻差异来进行存储,其原理是用不同的脉冲作用于单元产生热量,使相变材料在晶态和非晶态之间进行可逆转换。在实际操作中,人们一般都只关注通过脉冲操作使器件达到高低不同阻态,对实际器件内部在操作过程中的变化情况较少谈及。本文通过ANSYS仿真对单元在部分reset脉冲作用后的温度场分布进行模拟,探讨多脉冲调制的单元电阻叠加性问题,给出单元在各脉冲操作后相变层内非晶态区域分布情况的直观表现。可以推出在部分reset脉冲序列作用下,相变层内非晶态区域分布随脉冲个数变化。与传统脉冲操作方式结合,给出对单元更具有可靠性的操作方法。本文还提出了一种靠背式的相变存储单元结构,与传统结构相比,此种结构包含两个相变层,可独立进行脉冲操作,通过阻值比较策略实现逻辑运算。运用ANSYS仿真,讨论了靠背式单元结构设计,并对此结构在内存运算方面可能的应用进行了探讨。
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