Evaluation of memristor-based computer architectures : bridging the gap between devices and systems

Daniel Reiser

doi:10.18453/rosdok_id00005772

Daniel Reiser

Evaluation of memristor-based computer architectures : bridging the gap between devices and systems

Universität Rostock, October 24, 2025

https://doi.org/10.18453/rosdok_id00005772

Abstract: Memristive Bauelemente versprechen energieeffiziente Rechnerarchitekturen, leiden jedoch unter hoher Variabilität. Diese Arbeit stellt das Discrete Stochastic Model (DStM) vor: einen messwertbasierten Ansatz mit 84 % höherer Genauigkeit und 100-mal schnellerer Simulationsgeschwindigkeit. Integriert in die Virtual Prototyping Platform (MeSSi) ermöglichen diese Beiträge eine technologiebewusste Exploration memristorbasierter Architekturen. Damit etabliert die Arbeit eine skalierbare, zuverlässigkeitsorientierte Methodik für den Entwurf künftiger nichtflüchtiger Speicher- und Rechensysteme.

Dissertation Freier Zugang

Titel:

Evaluation of memristor-based computer architectures: bridging the gap between devices and systems

Beteiligte Personen:

Daniel Reiser[VerfasserIn]
	0000-0003-0212-259X
	1417579145
Marc Reichenbach[AkademischeR BetreuerIn]
	0000-0002-9687-6247
	1127359231
	Universität Rostock, Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik
Christian Wenger[AkademischeR BetreuerIn]
	0000-0003-3698-2635
	1240713932
	BTU Cottbus-Senftenberg, Institut für Physik
Christian Haubelt[AkademischeR BetreuerIn]
	0000-0002-1568-5423
	130204013
	Universität Rostock, Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik

Beteiligte Körperschaften:

Universität Rostock[Grad-verleihende Institution]
	38329-6
Universität Rostock. Fakultät für Informatik und Elektrotechnik[Grad-verleihende Institution]
	10085032-7

Zusammenfassung:

Memristive devices promise energy-efficient, memory-centric computing but are challenged by high variability. This thesis introduces the Discrete Stochastic Model (DStM), a measurement-driven approach achieving 84% higher accuracy and 100x faster simulation than existing models. Integrated into the modular virtual prototyping platform (MeSSi), these contributions enable technology-aware exploration of memristor-based architectures. Ultimately, this work establishes a scalable, reliability-focused methodology for designing the next generation of non-volatile memory and computing systems. [Englisch]

Memristive Bauelemente versprechen energieeffiziente Rechnerarchitekturen, leiden jedoch unter hoher Variabilität. Diese Arbeit stellt das Discrete Stochastic Model (DStM) vor: einen messwertbasierten Ansatz mit 84 % höherer Genauigkeit und 100-mal schnellerer Simulationsgeschwindigkeit. Integriert in die Virtual Prototyping Platform (MeSSi) ermöglichen diese Beiträge eine technologiebewusste Exploration memristorbasierter Architekturen. Damit etabliert die Arbeit eine skalierbare, zuverlässigkeitsorientierte Methodik für den Entwurf künftiger nichtflüchtiger Speicher- und Rechensysteme. [Deutsch]

Dokumenttyp:

Dissertation

Einrichtung:

Fakultät für Informatik und Elektrotechnik

Sprache:

Englisch

Sachgruppe der DNB:

004 Informatik

621.3 Elektrotechnik, Elektronik

Umfang:

1 Online-Ressource (XXII, 112, XXI Seiten)

Veröffentlichung /
Entstehung: