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持久内存编程 2013年6月我写了关于非易失性内存（NVM）的未来接口。其中描述了SNIA NVM Programming technical work group（TWG）正在开发的NVM编程模型。在过去的四年里，规范已经发布，正如预测的那样，编程模型已成为大量后续工作的重点。该编程模型，在规范中描述为NVM.PM.FILE，可以将PM当做文件被操作系统映射到内存。本文，介绍持久内存编程模型如何在操作系统中实现，已经做了哪些工作，以及我们还面临着哪些挑战。 持久内存背景 PM和storage class memory是同一的术语，具有字节寻址、加载/存储内存访问特性，但具备持久性。本文，关注将PM挂在系统内存总线上，例如DRAM DIMM，创建一类称为NVDIMMs的非易失DIMMs。 为进一步阐述所说的持久内存是什么，仅讨论NVDIMMs，允许软件像访问内存一样访问。提供了内存语义的所有优点，例如CPU CACHE一致性、其他设备直接内存访问DMA、缓冲线粒度访问，即可字节寻址。为提供这些语义，设备必须足够块以便指令访问CPU时拖延CPU合情合理。NAND flash当做持久内存时比较慢，因为需要以块为单位进行访问，并需要足够长的时间进行上下文切换。硬件访问的时间通常以毫秒为单位，NAND Flash SSD以微妙为单位，PM以纳秒为单位。依赖于硬件媒体类型

教材知识点总结 存储技术 随机访问存储技术 静态的（SRAM）：SRAM将每个位存储在一个双稳态的存储器单元中 动态的（DRAM）：DRAM将每个位存储为对一个电容的充电 特性比较： 访问主存结构： 传统的DRAM：DRAM芯片中的单元被分成d个超单元，每个超单元都由W个DRAM单元组成，一个d*w的DRAM总共存储了dw位信息。超单元被组织成一个r行c列的长方形矩阵。 增强的DRAM 1、 快页模式DRAM 2、扩展输出数据DRAM 3、同步DRAM 4、双倍数据速率同步DRAM 5、 视频RAM 非易失性存储器 1、 电子可擦出PROM 2、可擦可编程ROM 3、闪存 磁盘存储 磁盘 构造：旋转速率、数据位、间隙、柱面、磁道、扇区 磁盘容量的决定因素：记录密度、磁道密度、面密度 公式： 固态硬盘的结构与特点 对程序数据引用的局部性 局部性原理：包括时间局部性与空间局部性 步长：随着步长的增加，空间局部性下降。 取指令的局部性 循环体具有良好的局部性。 评价原则： 重复引用同一个变量的程序-有良好的时间局部性。 对于具有步长为k的引用模式的程序，步长越小，空间局部性越好。 对于取指令来说，循环有好的时间和空间局部性。循环体越小，局部性越好 存储器层次结构 缓存：使用高速缓存的过程 存储器层次结构的中心思想：k层的更小更快的存储设备，作为k+1层的更大更慢的存储设备的缓存。

信息安全系统设计基础第七周学习总结 【学习时间：7小时】 【学习任务：《深入理解计算机系统》第六章】 一、学习过程 1.随机访问存储器分为动态（DRAM）和静态(SRAM)两种类型—— DRAM：每个单元由一个电容和一个晶体管组成；对干扰非常敏感，一旦受到干扰就不可恢复 SRAM：每个单元储存在一个双稳态晶体管内，由六体管电路实现；对干扰不敏感，消除干扰后即可回到稳定值 对比：SRAM比DRAM存取更快，但是所需要的晶体管多且密集程度低，造价更高 2.DRAM的芯片中的单元被分成d个超单元，每个超单元都由w个DRAM单元组成。一个d*w的DRAM总共存储了dw位的信息。信息通过引脚流出和流入单元；每个引脚携带一位数据。每个DRAM单元被连接到存储控制器电路中，它可以一次性传入或者传出W位。 3.非易失存储器 PROM：只能被编写一次 EPROM：可擦写可编程ROM；擦除次数可以达到1000次以上 闪存：固态硬盘就是基于此的磁盘驱动器 4..数据流通过总线的共享电子电路在处理器和DRAM之间来回；从主存到CPU的称为读事务，从CPU到主存的称为写事务。 5.主存<-->（存储器总线）<-->I/O桥<-->(系统总线)<-->CPU 6.磁盘结构 磁盘有若干盘片组成，密封在容器（磁盘驱动器）内；盘片中心有一个可以旋转的主轴，使磁盘以一定的旋转速率旋转

第六章 存储器层次结构 存储器系统是一个具有不同容量、成本、和访问时间的存储设备的层次结构。 6.1存储技术 随机访问存储器分为两类：静态和动态。静态SRAM比动态DRAM更快，但也贵的多。 CPU 寄存器、高速缓存存储器、主存储器、磁盘。 1、静态RAM SRAM将每个位存储在一个双稳态的存储器单元里。每个单元是用一个六晶体管电路来实现。 2、动态RAM DRAM将每个位存储为对一个电容的充电。 关于两种存储器中的特性书384页图6-2有示 3、传统DRAM DRAM芯片中的单元（位）被分成d个超单元，每个超单元都由w个DRAM单元组成。 一个d*w的DRAM总共存储了dw位信息。 将DRAM组织成二维阵列而不是线性数组的一个原因是降低芯片上地址引脚的数量， 信息通过引脚流入流出芯片，每个引脚携带一个1 位 的信号。 4、存储器模块 DRAM芯片包装在存储器模块中，它是插到主板的扩展槽上的。常见的包装包括168个引脚的双列直插存储器模块，它以64位为块传送数据到存储控制器和从存储控制器传出数据，还包括72个引脚的单列直插存储器模块，它以32位块传送数据。 通过将多个存储器模块连接到存储控制器，能够聚合主存，当控制器收到一个地址 A 时，控制器选择包含 A 的模块 k ，将 A 转换为它的 (i, j) 的模式，并将 (i, j) 发送到模块 k 。 5、增强的DRAM

ROM和RAM指的都是半导体存储器，ROM是Read Only Memory的缩写，RAM是Random Access Memory的缩写。ROM在系统停止供电的时候仍然可以保持数据，而RAM通常都是在掉电之后就丢失数据，典型的RAM就是计算机的内存。 RAM有两大类，一种称为静态RAM(Static RAM/SRAM)，SRAM速度非常快，是目前读写最快的存储设备了，但是它也非常昂贵，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一级缓冲，二级缓冲。另一种称为动态。 RAM(Dynamic RAM/DRAM)，DRAM保留数据的时间很短，速度也比SRAM慢，不过它还是比任何的ROM都要快，但从价格上来说DRAM相比SRAM要便宜很多，计算机内存就是DRAM的。 DRAM分为很多种，常见的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等，这里介绍其中的一种DDR RAM。 DDR RAM(Date-Rate RAM)也称作DDR SDRAM，这种改进型的RAM和SDRAM是基本一样的，不同之处在于它可以在一个时钟读写两次数据，这样就使得数据传输速度加倍了。这是目前电脑中用得最多的内存，而且它有着成本优势，事实上击败了Intel的另外一种内存标准-Rambus DRAM。在很多高端的显卡上，也配备了高速DDR

论文阅读之FPGA硬件加速 Optimizing the Convolution Operation to Accelerate Deep Neural Networks on FPGA 时间：2018 期刊：IEEE TRANSACTIONS ON VERY LARGE SCALE INTEGRATION (VLSI) SYSTEMS Section I 本文的主要贡献有： （1）深入分析卷积运算中的循环计算，通过减少循环层数来加速卷积计算 （2）通过浮点到定点的转换来加速CNN的计算，主要减少存取数据和访问存储器的时间 （3）设计了一个数据路由来处理不同类型的卷积运算，如步长、0填充等，尤其对于irregular CNNs，设计了data router并进行了硬件实现 （4）本文的加速策略在NiN,VGG-16,ResNet等网络架构上进行了验证 Section II CNN中的循环 Loop Unrolling 循环展开 剖析CNN中的四层循环 Loop Unrolling循环展开 Loop 1:每一个卷积核内的乘加运算MAC 一个filter中不同位置的数据做MAC Loop 2:一个filter在所有输入特征图同一像素点的不同通道层（feature map的个数）上的循环 做inner product后相加 Loop 3:一个filter在一张feature

第六章，存储器层次结构 存储器系统是一个具有不同容量、成本和访问时间的存储设备的层次结构。 局部性是计算机程序的一个基本属性。 存储器山：一种描绘某台机器上存储器层次结构的性能的方法。 6.1 存储技术 6.1.1 随机访问存储器（RAM） 分为两类：①静态（SRAM） 　　　　 ②动态（DRAM） ①SRAM将每个位存储在一个双稳态存储器单元里。它可以无限期地保存在两个不同的电压配置或状态之一。 ②DRAM将每个位存储为对一个电容的充电。它对干扰非常敏感。 ③传统的DRAM ④存储器模块 168引脚的双列直插存储器模块，64位；72引脚的单列直插存储器模块，32位。 ⑤增强的DRAM（快页模式、扩展数据输出、双倍数据速率同步、同步、Rambus、视频） ⑥非易失性存储器 RAM断电即丢失他们的信息，他们是易失的，所以有ROM只读存储器。 ⑦访问主页 数据流通过总线在处理器和DRAM主存之间来来回回，分为总线事物、读事物、写事物。 6.1.2 磁盘存储 磁盘是广为应用的保存大量数据的存储设备。 ①磁盘构造 盘片构成，每个盘片分为两面或叫表面，覆盖着磁性记录材料。盘中央是一个可以旋转的主轴，它让盘片以固定的旋转速率旋转。 每个表面由磁道组成，我们通常说的磁盘是指磁盘驱动器整个装置。 ②磁盘容量 一个磁盘上可以记录的最大位数 ③磁盘操作 磁盘用读写头来读写存储在磁性表面的位。（寻道时间

ylbtech-公司-半导体：Micron 美光科技有限公司（Micron Technology, Inc.）是 高级半导体解决方案 的全球领先供应商之一。通过全球化的运营，美光公司制造并向市场推出 DRAM、NAND闪存、CMOS图像传感器 、 其它半导体组件以及存储器模块 ，用于 前沿计算、消费品、网络和移动便携产品 。美光公司普通股代码为MU，在 纽约证券交易所 交易（NYSE）。 1. 返回顶部 1、 中文名：美光科技 外文名：Micron Technology, Inc 类 型：高级 半导体 解决方案供应商之一 地 点：美国 爱德 荷州首府 博伊 西市 目录 1 简介 2 CEO遇难 3 收购尔必达 ▪ 收购背景 ▪ 价格趋稳 ▪ 生产转型 ▪ 获益有限 4 西安分公司 2、 2. 返回顶部 1、 简介 Micron Technology（美光科技）：位于美国爱达荷州首府博伊 西市 ，于1978年由Ward Parkinson、Joe Parkinson、Dennis Wilson和Doug Pitman创立，1981年成立自有晶圆制造厂。 美光 科技有限公司（以下简称美光科技）是全球最大的 半导体储存及影像产品 制造商之一，其主要产品包括DRAM、 NAND闪存 和CMOS影像传感器。美光科技 LOGO 先进的产品广泛应用于 移动、计算机 、 服务、汽车、网络、安防

罗伯特·登纳德（Robert H. Dennard） 基础科技创新，永远是人类社会前进的驱动力之一。在现代基础科技进步史上，IBM公司不断留下了永久性的脚印。而IBM基础科技创新的核心理念之一就是拒绝“合群”，这就是“野鸭”精神。IBM公司历史上著名CEO小托马斯·J·沃森（Thomas J. Watson Jr.），以此来比喻那些具有创新精神的IBM员工，也就是那些拒绝飞行在“群体阵形”的跟随者。 2019年11月，IBM托马斯·沃森研究中心的研究员、被喻为内存之父的罗伯特·登纳德（Robert H. Dennard）博士被美国半导体行业协会（SIA）授予2019年半导体行业最高荣誉奖——Robert N. Noyce Award。正是登纳德于1966年构思了DRAM（动态随机存储存取器），才有了今天占据全球半导体产业1/4江山、千亿美元规模的内存市场，才有了后来的英特尔、AMD、三星、东芝、镁光、LG、英飞凌等一批半导体巨头公司。 登纳德于1972年又构思了著名的缩放定律（Dennard Scaling），由此奠定了摩尔定律的数学与物理基础，催生了后来更小、更经济、更可靠的存储器和高性能处理器，也实际上奠定了后来繁荣的半导体产业，推动世界进入了信息文明时代。2017年3月，在经过了近50年后，IBM研究员在《自然科学》上发表了可商用原子存储的阶段性研究成果

1.存储器层次结构 关于局部性的理解详见 https://www.jianshu.com/p/fa9aa1db0c0f 主存 高速缓存 和CPU寄存器 按地址访问 磁盘 按 块访问 光盘顺序访问 金字塔从下往上单位容量越小 造价越高 性能越好 访问速度越快 在任何时刻 第k层的缓存包括第k+1层块的一个子集的副本 IDEAL 价格和容量接近于最下层，且使得性能最好 2.磁盘 DRAM CPU速度之间逐渐增大的差距 DRAM 和磁盘 与CPU的性能差距很大 现代计算机频繁使用基于SRAM高速缓存，试图弥补CPU和内存之间的差距。 这种方法行之有效是因为局部性原理。 内存与外存差5个数量级 内存体系跟着CPU的发展速度在离CPU越近的地方补全CPU和DRAM之间的访问速度的差距。 2004年 多核的出现，有效周期时间以接近以前的速率持续下降。 CPU太快了，而磁盘太慢了。它们是不能够直接通信的 ，我们可以加一层过度。这就是内存的作用。 实际上，一般情况下，内存的读写速度比磁盘快几十万倍左右。所以它终于够资格和CPU直接通信了。 CPU执行任务时，只与内存通信，它从内存中获取指令/数据或写回数据。内存再与磁盘通行，内存从磁盘读取数据/指令或将数据写回磁盘。 TLB set-associative virtual memory fuuly-associative 来源： https:/