基于混合内存的缓存策略优化研究

发布时间：2018-06-04 22:30

本文选题：大数据 + 云计算　；参考：《杭州电子科技大学》2017年硕士论文

【摘要】：相变存储器(Phase Change Memory,简称PCM或PRAM)作为一种新型的存储介质,被认为是更优于静态存储器的存在。它是以硫化物为主要材质制作而成,和静态存储器一样具有非易失性,即使断电也仍然能够保存数据,同时它支持多位存储技术和类似DRAM的字节寻址技术,同时PRAM不依赖电流,不需要周期性刷新数据,在功耗上也要小上很多。但是,PRAM在拥有如此多优点的情况下也存在一些不可忽视的缺点,由于它特殊的加温存储字节的方式,导致读写性能不对称,并且在此介质之上数据擦的写次数也有限,不能像DRAM那样无限使用。业界提出了DRAM和PRAM相结合的线性混合内存架构,本文希望利用了DRAM的优点对PRAM的缺点进行弥补,根据以下原则指定了适用于混合内存架构的缓存替换策略(Dynamic Hybrid LRU,文中简称DHLRU):(1)利用DRAM写速度快的特性弥补PRAM读写不对称的缺点,以此减少DRAM/PRAM线性混合内存架构因PRAM读写不对称造成的性能损失。(2)利用DRAM寿命无限的优点弥补PRAM寿命有限的缺点,以此延长PRAM在混合内存中的使用寿命。(3)根据LRU缓存替换策略的特性,让DRAM尽可能多地靠近链表尾部,使DRAM能够更频繁地替换。(4)根据程序的局部性原理对程序设置阈值,进行时间段划分,记录每一段程序的读写比例并预测下一段程序的读写情况,以此动态调整DRAM在缓存链表中的插入位置。在DRAM/PRAM混合内存架构中,与传统的缓存策略相比,DHLRU最多可以提升7.8%的程序性能,减少PRAM约11.8%的使用率,并把DRAM/PRAM混合内存的能耗降低至88.2%。
[Abstract]:A new type of storage medium , PCM or PRAM , is considered as a new type of storage medium . It is made of sulfide as the main material and has the same non - volatile memory as static memory .
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP333

【参考文献】