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비트 라인과 소스 라인에 연결되고, 워드 라인에 연결된 트랜지스터에 의해 제어되는 메모리 셀 구조를 갖고, 신호(Flag), 태그(Tag), 캐시 데이터를 저장하는 LLC 블록들을 포함하고,각각의 LLC 블록은 병렬 TLC MTJ들의 하드 영역, 미디움 영역, 소프트 영역들 중 동일한 영역으로 구성되어, LLC 블록에서 데이터를 접근할 때 셀 분할 매핑에 의해 병렬 TLC MTJ들의 일부 영역에서만 쓰기 또는 읽기 동작이 수행되고,조건 블록 스와핑으로 셀 분할 매핑이 적용된 LLC에서 병렬 TLC MTJ들의 하드영역으로 구성된 블록에서 쓰기와, 소프트 영역으로 구성된 블록에서 읽기를 감소하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC
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제 1 항에 있어서, 상기 LLC 블록들이,병렬 TLC MTJ들의 소프트 영역으로 구성되는 블록 A, 병렬 TLC MTJ들의 미디움 영역으로 구성된 블록 B, 병렬 TLC MTJ들의 하드 영역으로 구성된 블록 C를 갖는 경우,데이터가 갱신, 또는 저장되는 LLC 블록이 A라고 하면, 소프트 영역에 1-단계 저항 상태 변환으로 LLC 블록 쓰기가 수행되고,블록 B가 선택되면, 2-단계 저항상태 변환으로 LLC 블록 쓰기가 수행되고,블록 C가 선택되면, 3-단계 저항 상태 변환으로 LLC 블록 쓰기가 수행되는 것을 특징으로 하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC
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제 2 항에 있어서, 블록 A가 선택되어 LLC 블록 쓰기가 수행되는 과정에서, 소프트 영역을 변환시키는 전류는 미디움 영역과 하드 영역을 변환시키지 못하는 것을 특징으로 하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC
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제 2 항에 있어서, 블록 B가 선택되어 LLC 블록 쓰기가 수행되는 과정에서, 블록 B를 구성하는 미디움 영역에 쓰기 동작이 먼저 수행되고, 병렬 TLC MTJ에서 미디움 영역을 변환시키는 전류는 하드 영역을 변환시키지 못하기 때문에 블록 C는 원래 저장된 데이터를 유지하고,미디움 영역을 변환시키는 전류는 소프트 영역을 변환시킬 수 있어 블록 A를 구성하는 병렬 TLC MTJ들의 소프트 영역을 복원하기 위한 쓰기 동작이 수행되는 것을 특징으로 하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC
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제 2 항에 있어서, 블록 C가 선택되어 LLC 블록 쓰기가 수행되는 과정에서,블록 C를 구성하는 하드 영역에 쓰기 동작이 먼저 수행되고, 병렬 TLC MTJ에서 하드 영역을 변환시키는 전류는 미디움과 소프트 영역들을 변환시킬 수 있기 때문에, 블록 B를 구성하는 미디움 영역의 복원과 블록 A를 구성하는 소프트 영역의 복원하는 쓰기 동작이 순차적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC
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제 2 항에 있어서, 셀 분할 매핑이 적용된 LLC에서 블록 읽기는 선택된 블록을 구성하는 병렬 TLC MTJ 영역에 따라 읽기 동작들이 결정되고,병렬 TLC MTJ에서 하드 영역, 미디움 영역, 소프트 영역이 항상 순차적으로 읽혀지는 것을 특징으로 하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC
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제 6 항에 있어서, 하드 영역으로 구성된 블록 C를 읽을 경우에는 1-단계 저항 상태 탐지가 수행되고, 미디움 영역과 소프트 영역의 탐지는 생략되는 것을 특징으로 하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC
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제 6 항에 있어서, 미디움 영역으로 구성된 블록 B를 읽을 경우에는 2-단계 저항 상태 탐지가 수행되고,하드 영역을 먼저 탐지한 후, 미디움 영역을 탐지하고, 소프트 영역 탐지는 생략되는 것을 특징으로 하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC
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제 6 항에 있어서, 소프트 영역으로 구성된 블록 A를 읽을 경우에는 3-단계 저항 상태 탐지가 수행되고,하드 영역과 미디움 영역을 탐지한 후, 소프트 영역을 탐지하는 것을 특징으로 하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC
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제 1 항에 있어서, 조건 블록 스와핑에 의해 상위 캐시의 갱신 데이터가 셀 분할 매핑이 적용된 LLC에 저장되는 과정에서,갱신될 LLC 블록이 병렬 TLC MTJ의 소프트 영역으로 구성되어 있다면, 갱신 데이터는 그 LLC 블록에 저장되고,갱신될 LLC 블록이 병렬 TLC MTJ들의 미디움 영역으로 구성되어 있다면, 갱신 데이터는 그 미디움 영역의 병렬 TLC MTJ들을 공유하는 소프트 영역으로 구성된 블록으로 바꿔 저장할 수 있는 것을 특징으로 하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC
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제 1 항에 있어서, 조건 블록 스와핑에 의해 상위 캐시의 갱신 데이터가 셀 분할 매핑이 적용된 LLC에 저장되는 과정에서,갱신될 LLC 블록이 병렬 TLC MTJ들의 하드 영역으로 구성되어 있다면, 갱신 데이터는 그 하드 영역의 병렬 TLC MTJ들을 공유하는 미디움과 소프트 영역으로 구성된 블록으로 바꿔 저장할 수 있는 것을 특징으로 하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC
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제 1 항에 있어서, 캐시 실패로 발생한 메인 메모리 데이터가 셀 분할 매핑이 적용된 LLC에 저장되는 과정에서,메인 메모리 데이터는 LRU(Least Recently Used) 또는 모조(Pseudo) LRU 알고리즘으로 선택되는 LLC 블록에 저장되고, 선택된 블록이 병렬 TLC MTJ들의 소프트 영역으로 구성되어 있다면, 다른 블록의 데이터는 손상되지 않고,선택된 블록이 미디움 영역으로 구성되어 있다면, 그 미디움 영역과 병렬 TLC MTJ들을 공유하는 소프트 영역으로 구성된 블록의 데이터는 손상되어 복원하고,선택된 블록이 하드 영역으로 구성되어 있다면, 그 하드 영역의 병렬 TLC MTJ들을 공유하는 미디움 영역과 소프트 영역으로 구성된 블록들의 데이터는 손실되어 복원되는 것을 특징으로 하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC
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비트 라인과 소스 라인에 연결되고, 워드 라인에 연결된 트랜지스터에 의해 제어되는 메모리 셀 구조를 갖고, 신호(Flag), 태그(Tag), 캐시 데이터를 저장하는 LLC 블록들을 포함하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC의 동작 제어에 있어서,각각의 LLC 블록은 병렬 TLC MTJ들의 하드 영역, 미디움 영역, 소프트 영역들 중 동일한 영역으로 구성되어, LLC 블록에서 데이터를 접근할 때 셀 분할 매핑에 의해 병렬 TLC MTJ들의 일부 영역에서만 쓰기 또는 읽기 동작이 수행되고,조건 블록 스와핑으로 셀 분할 매핑이 적용된 LLC에서 병렬 TLC MTJ들의 하드영역으로 구성된 블록에서 쓰기와, 소프트 영역으로 구성된 블록에서 읽기를 감소하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC의 동작 제어 방법
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제 13 항에 있어서, 상기 LLC 블록들이,병렬 TLC MTJ들의 소프트 영역으로 구성되는 블록 A, 병렬 TLC MTJ들의 미디움 영역으로 구성된 블록 B, 병렬 TLC MTJ들의 하드 영역으로 구성된 블록 C를 갖는 경우,데이터가 갱신, 또는 저장되는 LLC 블록이 A라고 하면, 소프트 영역에 1-단계 저항 상태 변환으로 LLC 블록 쓰기가 수행되고,블록 B가 선택되면, 2-단계 저항상태 변환으로 LLC 블록 쓰기가 수행되고,블록 C가 선택되면, 3-단계 저항 상태 변환으로 LLC 블록 쓰기가 수행되는 것을 특징으로 하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC의 동작 제어 방법
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제 14 항에 있어서, 블록 A가 선택되어 LLC 블록 쓰기가 수행되는 과정에서, 소프트 영역을 변환시키는 전류는 미디움 영역과 하드 영역을 변환시키지 못하는 것을 특징으로 하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC의 동작 제어 방법
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제 14 항에 있어서, 블록 B가 선택되어 LLC 블록 쓰기가 수행되는 과정에서, 블록 B를 구성하는 미디움 영역에 쓰기 동작이 먼저 수행되고, 병렬 TLC MTJ에서 미디움 영역을 변환시키는 전류는 하드 영역을 변환시키지 못하기 때문에 블록 C는 원래 저장된 데이터를 유지하고,미디움 영역을 변환시키는 전류는 소프트 영역을 변환시킬 수 있어 블록 A를 구성하는 병렬 TLC MTJ들의 소프트 영역을 복원하기 위한 쓰기 동작이 수행되는 것을 특징으로 하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC의 동작 제어 방법
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제 14 항에 있어서, 블록 C가 선택되어 LLC 블록 쓰기가 수행되는 과정에서,블록 C를 구성하는 하드 영역에 쓰기 동작이 먼저 수행되고, 병렬 TLC MTJ에서 하드 영역을 변환시키는 전류는 미디움과 소프트 영역들을 변환시킬 수 있기 때문에, 블록 B를 구성하는 미디움 영역의 복원과 블록 A를 구성하는 소프트 영역의 복원하는 쓰기 동작이 순차적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC의 동작 제어 방법
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제 13 항에 있어서, 조건 블록 스와핑에 의해 상위 캐시의 갱신 데이터가 셀 분할 매핑이 적용된 LLC에 저장되는 과정에서,갱신될 LLC 블록이 병렬 TLC MTJ의 소프트 영역으로 구성되어 있다면, 갱신 데이터는 그 LLC 블록에 저장되고,갱신될 LLC 블록이 병렬 TLC MTJ들의 미디움 영역으로 구성되어 있다면, 갱신 데이터는 그 미디움 영역의 병렬 TLC MTJ들을 공유하는 소프트 영역으로 구성된 블록으로 바꿔 저장할 수 있는 것을 특징으로 하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC의 동작 제어 방법
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제 13 항에 있어서, 조건 블록 스와핑에 의해 상위 캐시의 갱신 데이터가 셀 분할 매핑이 적용된 LLC에 저장되는 과정에서,갱신될 LLC 블록이 병렬 TLC MTJ들의 하드 영역으로 구성되어 있다면, 갱신 데이터는 그 하드 영역의 병렬 TLC MTJ들을 공유하는 미디움과 소프트 영역으로 구성된 블록으로 바꿔 저장할 수 있는 것을 특징으로 하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC의 동작 제어 방법
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제 13 항에 있어서, 캐시 실패로 발생한 메인 메모리 데이터가 셀 분할 매핑이 적용된 LLC에 저장되는 과정에서,메인 메모리 데이터는 LRU(Least Recently Used)또는 모조(Pseudo) LRU 알고리즘으로 선택되는 LLC 블록에 저장되고, 선택된 블록이 병렬 TLC MTJ들의 소프트 영역으로 구성되어 있다면, 다른 블록의 데이터는 손상되지 않고,선택된 블록이 미디움 영역으로 구성되어 있다면, 그 미디움 영역과 병렬 TLC MTJ들을 공유하는 소프트 영역으로 구성된 블록의 데이터는 손상되어 복원하고,선택된 블록이 하드 영역으로 구성되어 있다면, 그 하드 영역의 병렬 TLC MTJ들을 공유하는 미디움 영역과 소프트 영역으로 구성된 블록들의 데이터는 손실되어 복원되는 것을 특징으로 하는 병렬 TLC STT MRAM 기반 대용량 LLC의 동작 제어 방법
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