:: The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication ::, Vol.20 No.2 | (2020) pp.179~185

선택적 리프레시를 통한 DRAM 에너지 효율 향상 기법

Young-Ung Kim

(정회원, 한성대학교 컴퓨터공학부)

Abstract

DRAM은 메인 메모리 시스템을 구성하는 주요한 요소로서 운영체제의 발전, 응용 프로그램의 복잡도와 용량의 증가에 맞추어 DRAM의 용량과 속도 역시 증가하는 추세이다. DRAM은 주기적으로 저장된 값을 읽은 후 다시 저장하는 리프레시 동작을 수행해야 하며, 이에 수반되는 성능 및 파워/에너지 오버헤드는 용량이 증가할수록 더 악화되는 특성을 내재하고 있다. 본 연구는 전하의 보존 시간이 가장 낮은 셀들에 대해서 블룸 필터를 사용하여 64ms, 128ms 이내에 리프레시를 수행해야 하는 로우들을 효율적으로 저장하여 선택적 리프레시를 수행하는 에너지 효율 향상 기법을 제안한 다. 실험 결과에 따르면 제안 기법을 통하여 평균 5.5%의 성능 향상이 있었으며, 리프레시 에너지는 평균 76.4% 절감되 었고, 평균 EDP는 10.3% 절감된 것으로 나타났다.
DRAM is a major component of the main memory system. As the operating system evolves and application complexity and capacity increases, the capacity and speed of DRAM are also increasing. DRAM should perform a refresh action of periodically reading and then re-storing stored values, and the accompanying performance and power/energy overhead embodies characteristics that worsen as capacity increases. This study proposes an energy efficiency improvement technique that efficiently stores the rows that need to be refreshed within 64ms and 128ms using the bloom filter for cells with the lowest retention time of electrons. The results of the experiment showed that the proposed technique resulted in an average 5.5% performance improvement, 76.4% reduction in average refresh energy, and 10.3% reduction in average EDP.
  DRAM; Memory Energy Performance; Refresh; Selective Refresh

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