임베디드 시스템의 메모리 계층구조 통합을 위한 듀얼 모드 메모리 컨트롤러 구현

Abstract

임베디드 시스템에서 사용하는 메모리로 DRAM과 NAND 플래시 메모리의 이용이 점차 증가하고 있다. 하지만 NAND 플래시 메모리의 쓰기 횟수 제한과 랜덤 액세스가 어려운 점과 DRAM의 전력 소모량이 많은 단점으로 인하여 DRAM과 NAND를 대체하기 위한 비휘발성 랜덤 액세스 메모리 구조가 연구 개발되었다. 최근 연구 개발된 메모리 구조로 FeRAM, MRAM, PRAM, STT-RAM 등의 비휘발성 랜덤 액세스 메모리가 등장하였다. 본 논문에서는 임베디드 시스템에서 비휘발성 메모리를 이용한 메인 메모리와 저장 장치의 두 장치를 유연하게 컨트롤 가능한 듀얼 모드 메모리 컨트롤러를 설계하였다. 듀얼 모드 메모리 컨트롤러는 바이트 액세스와 블록 액세스가 가능하다. 또한 비휘발성 메모리를 사용하여 DRAM을 대체하기 때문에 전력 소모량을 줄일 수 있고 저장 장치로 사용하는 NAND를 대체하여 랜덤 액세스가 어려운 점과 내구성의 문제를 해결할 수 있다. 또한 아키텍쳐 수준의 메모리 용량 및 성능 향상 기법을 사용하여 저장 장치의 용량을 증가시키고 저전력 시스템으로 설계할 수 있는 듀얼 모드 메모리 컨트롤러를 설계하였다.