WIRE: Write Energy Reduction via Encoding in Phase Change Main Memories (PCM)
Mahek Desai, Apoorva Rumale, Marjan Asadinia, Sherrene Bogle
相位变化存储器(PCM)在可扩展性和待机能效方面迅速进步并超过了动态随机存取存储器(DRAM)。 在写入过程中改变PCM细胞的状态需要大量的能量,对PCM作为主要记忆的作用构成重大挑战。 之前的研究已经探索了减少写入能耗的方法,包括消除冗余写入,最小化单元格写入,并使用紧凑的行缓冲区来过滤PCM主存储器访问。 然而,这些技术有一些缺点,例如对存储值的比较,抢先更新增加写入周期,以及较差的耐力。 在本文中,我们提出了WIRE,这是一种新的编码机制,通过该机制,大多数写入操作可以强制最大一比特翻转。 在这个基于编码的数据存储方法中,我们查看了频繁的值堆栈,并为最频繁的值分配一个代码字,以便它们有一个锤形距离。 在大多数写入访问中,编写值需要一个或多个位翻转,可以节省可观的写入能量。 这种技术可以通过块级别的磨损平整机制进行增强,并在分配的代码中旋转差位,以低成本增加PCM阵列的使用寿命。 使用对我们方法的全系统评估并将其与现有机制进行比较,我们对多线程和多编程工作负载的实验结果表明,寿命和写入能量以及位翻转减少都有相当大的改进。
Phase Change Memory (PCM) has rapidly progressed and surpassed Dynamic Random-Access Memory (DRAM) in terms of scalability and standby energy efficiency. Altering a PCM cell's state during writes demands substantial energy, posing a significant challenge to PCM's role as the primary main memory. Prior research has explored methods to reduce write energy consumption, including the elimination of redundant writes, minimizing cell writes, and employing compact row buffers for filtering PCM main mem...