حافظه‌ی تغییر فاز: از قطعات تا سامانه‌ها ۲۰۲۲
Phase Change Memory: From Devices to Systems 2022

با توجه به اینکه فناوری‌های مرسوم حافظه مانند DRAM و Flash با چالش‌های مقیاس‌پذیری مواجه شده‌اند، معماران و طراحان سیستم مجبور به بررسی فناوری‌های جایگزین برای ساخت سیستم‌های کامپیوتری آینده هستند. این سخنرانی ترکیبی با برشمردن الزامات یک فناوری حافظه نسل بعدی آغاز می‌شود و مروری کوتاه بر چشم‌انداز حافظه‌های غیر فرار جدید دارد. در میان این موارد، حافظه تغییر فاز (PCM) به عنوان یک رقیب پیشرو ظاهر می‌شود و نویسندگان به بررسی پیشرفت‌های مواد، دستگاه و مدار زیربنایی این فناوری هیجان‌انگیز می‌پردازند. سپس، این سخنرانی به توصیف راه‌حل‌های معماری برای فعال‌سازی PCM برای حافظه‌های اصلی می‌پردازد. در نهایت، نویسندگان تأثیر چنین حافظه‌های غیر فرار با قابلیت آدرس‌دهی بایت را بر طراحی‌های آتی ذخیره‌سازی و سیستم بررسی می‌کنند. فهرست مطالب: فناوری‌های حافظه نسل بعدی / معماری PCM برای حافظه‌های اصلی / تحمل سرعت نوشتن پایین در PCM / تراز کردن سایش برای دوام / تراز کردن سایش در شرایط نامساعد / تاب‌آوری خطا در حافظه‌های تغییر فاز / طراحی ذخیره‌سازی و سیستم با حافظه‌های غیر فرار نوظهور

As conventional memory technologies such as DRAM and Flash run into scaling challenges, architects and system designers are forced to look at alternative technologies for building future computer systems. This synthesis lecture begins by listing the requirements for a next generation memory technology and briefly surveys the landscape of novel non-volatile memories. Among these, Phase Change Memory (PCM) is emerging as a leading contender, and the authors discuss the material, device, and circuit advances underlying this exciting technology. The lecture then describes architectural solutions to enable PCM for main memories. Finally, the authors explore the impact of such byte-addressable non-volatile memories on future storage and system designs. Table of Contents: Next Generation Memory Technologies / Architecting PCM for Main Memories / Tolerating Slow Writes in PCM / Wear Leveling for Durability / Wear Leveling Under Adversarial Settings / Error Resilience in Phase Change Memories /Storage and System Design With Emerging Non-Volatile Memories