上海交通大学学报

上海交通大学学报（自然版） ›› 2013, Vol. 47 ›› Issue (01): 65-69.

• 自动化技术、计算机技术 • 上一篇    下一篇

一种基于三维堆叠技术的高可靠性Cache结构

 孙岩, 宋超, 黎铁军, 张民选   

  1. (国防科学技术大学 计算机学院， 长沙 410073)  
  • 收稿日期:2012-06-29 出版日期:2013-01-30 发布日期:2013-01-30
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目（60970036, 60873212）,国家高技术研究发展计划（863）项目（2012AA01A301）

A 3D Stacking Technology Based Reliable Cache Architecture

 SUN  Yan, SONG  Chao, LI  Tie-Jun, ZHANG  Min-Xuan   

  1. (College of Computer, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China)
  • Received:2012-06-29 Online:2013-01-30 Published:2013-01-30

摘要： 针对三维集成电路的软错误问题，分析了高能粒子进入三维堆叠芯片中的运行轨迹和特性，在分析高速缓冲存储器（Cache）中各部分软错误易感性的基础上，提出了一种基于三维堆叠技术的高可靠性Cache结构R3DCache，利用三维堆叠芯片的层间屏蔽效应，以较小的面积和性能开销大幅降低了其软错误率.结果表明，所提出的R3DCache结构能够以0.52%~4.17%的面积开销，将Cache的软错误率降低到原来的5%，而所带来的性能开销可以忽略.   

关键词: 可靠性, 软错误, 三维堆叠, 高速缓冲存储器

Abstract: Focused on soft error issue in 3D integrated circuits, this paper analyzed particles tracks and characters when highenergy particles get into 3D stacking chips, and then presented a kind of 3D stacking technologybased reliable Cache architecture R3DCache after analyzing soft error vulnerability of each component of Caches. The R3DCache can greatly reduce error rate with little area and performance overheads. The analysis results show that the proposed structure can bring down soft error rate of Caches to 5% of original one with 0.52% to 4.17% area overhead, while the performance overhead can be ignored.

Key words:  3D stacking, Cache, reliability, soft error

中图分类号: