优化PCM写入能量：提升泵浦效率的策略

"提高PCM写入能量的泵浦效率" 本文主要探讨了如何通过提高电荷泵的泵浦效率来降低相变存储器（PCM）的写入能量，以解决PCM作为下一代主存储器面临的高写入功耗问题。相变存储器PCM因其优秀的可扩展性和低功耗特性，被广泛认为是替代DRAM的理想选择。然而，其高写入功耗成为制约其广泛应用的关键挑战。 电荷泵在PCM芯片中用于提供高写入电流和电压，但其电流损耗造成了相当一部分的高功耗。文章提出了一种名为峰均（Peak-to-Average，PTA）的写入计划策略，旨在通过重组写入单元的电流波动，使写入电流更加均匀，从而提升整体泵浦效率。具体方法是，在写入单元等待在内存控制器中的时候，利用最后级缓存（LLC）进行PTA重排序。实验结果显示，与基准方案相比，这种方法能实现13.4%的整体节能效果。 此外，文章还涉及了相关的计算机系统组织、嵌入式系统和硬件领域的新兴技术，如新兴设备和系统的分析设计、新兴架构以及内存和密集存储。关键词包括相变存储器（PCM）、电荷泵、泵浦效率和写入重组，这表明该研究对这些领域有重要的理论和实践意义。 引用格式为：Huizhang Luo, Qing Liu, Jingtong Hu, Qiao Li, Liang Shi, Zhejiang Zhuge, and Edwin H.-M. Seow. 2018. "Lowering PCM Write Energy via Pump Efficiency Improvement." ACM Transactions on Storage 14, no. 3 (Article 27): 21 pages. DOI: 10.1145/3200139. 本研究受到了多项基金的支持，包括国家自然科学基金、美国国家科学基金以及新泽西理工学院的研究启动基金。作者来自新泽西理工学院、匹兹堡大学、香港城市大学和华东师范大学等机构。 该研究为解决PCM的高写入功耗问题提供了一种创新策略，通过优化写入电流分布和利用LLC的辅助功能，有效提高了电荷泵的效率，降低了整体能耗，对于推动PCM在存储领域的应用具有重要意义。