当前位置:主页 > 科技论文 > 计算机论文 >

混合内存架构的能耗降低策略

发布时间:2019-05-06 13:18
【摘要】:相变存储器(Phase Change Memory,以下简称PCM)是一种新型计算机存储技术。近年来的研究主要把它定位为下一代内存载体。相比较于传统的动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,以下简称DRAM),它具有存储密度更高、非挥发性、抗辐射抗干扰、空闲能耗更低等诸多优秀特征。但是在存储写入操作上,它比DRAM消耗更高的时间和能量。同时它非常有限的写入寿命也限制了当前其大规模地替代DRAM。因此,针对PCM技术的应用更多地是把它和DRAM相结合,搭建混合内存架构,以期发扬两者各自的优势。之前的相关研究各自提出了他们搭建混合内存系统的思路和策略。但是前人的工作中更多地把目标集中在减少PCM写入次数、提高PCM使用寿命,而并没有考虑到混合内存架构的能耗问题。尤其是在混合内存中DRAM的空闲能耗远远高于PCM,占了总能耗中非常大的比例。这个能耗的瓶颈在前人的工作中基本没有涉及。本文的主要目标就是讨论降低混合内存架构下的能耗策略。我们结合DRAM技术提供的多能量状态切换,,提出了一个简单有效地能量状态转移策略,并以此为基础提出了两大内存页迁移策略来实现降低能耗。我们将提出的这些策略整合为一个系统,并在精确到CPU周期的模拟器上拓展实现,并选取了大量的应用程序对我们的混合内存架构进行测试和比较。试验结果表明我们的内存系统设计比前人的工作在降低能耗和能耗×时间2两大指标上都有显著的提高。
[Abstract]:Phase change memory (Phase Change Memory,) is a new computer storage technology. In recent years, it is mainly targeted as the next generation of memory carrier. Compared with the traditional dynamic random access memory (Dynamic Random Access Memory,), it has many excellent characteristics, such as higher storage density, non-volatile, anti-radiation and anti-interference, lower idle energy consumption and so on. But in storage write operations, it consumes more time and energy than DRAM. At the same time, its very limited write life also limits its current large-scale replacement of DRAM.. Therefore, the application of PCM technology is to combine it with DRAM and build a hybrid memory architecture, in order to carry forward their respective advantages. Previous studies have proposed their ideas and strategies for building hybrid memory systems. However, the goal of previous work is to reduce the number of PCM writes and improve the service life of PCM, without considering the energy consumption of hybrid memory architecture. Especially in mixed memory, the idle energy consumption of DRAM is much higher than that of PCM, which accounts for a very large proportion of the total energy consumption. The bottleneck of energy consumption has not been involved in previous work. The main goal of this paper is to discuss the strategy of reducing energy consumption in hybrid memory architecture. Combined with the multi-energy state switching provided by DRAM, we propose a simple and effective energy state transition strategy. Based on this, we propose two memory page migration strategies to reduce energy consumption. We integrate these strategies into a single system and extend the implementation on a simulator that is accurate to the CPU cycle, and select a large number of applications to test and compare our hybrid memory architecture. The experimental results show that our memory system design has a significant improvement in reducing energy consumption and energy consumption 脳 time compared with the previous work.
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TP333

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 程晓雷;社会保险信息系统特点及架构设计[J];电子政务;2005年08期

2 孙健,陶晓峰;基于XML的远程服务架构设计与实现[J];计算机工程;2005年21期

3 温昱;;逻辑与物理架构在架构设计中的应用[J];程序员;2007年01期

4 陈亮亮;;架构设计的三个维度[J];软件世界;2007年08期

5 魏菊霞;;软件设计模式在教学管理系统中的设计与实现[J];科技资讯;2007年14期

6 赵丽鲜;;应急指挥系统平台架构设计[J];办公自动化;2008年06期

7 李宝智;;浅谈移动应用的架构设计[J];电脑与电信;2008年05期

8 唐瑜;李扬;;电力需求侧管理决策支持系统中数据仓库的设计与实现[J];电力需求侧管理;2008年04期

9 肖承勇;向伟铭;;基于.NET Framework 3.5的企业应用架构技术研究[J];商场现代化;2009年09期

10 孙远运;刘刚;马均培;;铁路客运专线信息系统总体架构设计[J];计算机工程与应用;2009年34期

相关会议论文 前10条

1 王剑虎;王磊;;冶金行业MES架构设计[A];冶金企业MES和ERP技术实践论文集[C];2005年

2 史贤俊;张文广;廖剑;;基于.NET的PXI总线平台软件架构设计[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年

3 陈义群;刘朝阳;杨亮;鲍庆嘉;;核磁共振波谱仪控制台软件的多层架构设计[A];第十五届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2008年

4 殷维刚;张甜;李霄;衣彬;;军用软件架构设计技术浅析[A];2009第十三届全国可靠性物理学术讨论会论文集[C];2009年

5 王威;周春临;;连续热镀锌生产线控制设计架构[A];企业应用集成系统与技术学术研究会论文集[C];2006年

6 雷傲雄;谢旭升;邓华锋;;基于SOA方法的企业服务架构研究[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2009)暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集(下册)[C];2009年

7 刘先进;;基于面向对象的银行应用前置系统架构设计[A];全国第十五届计算机科学与技术应用学术会议论文集[C];2003年

8 高祥涛;苏中滨;严士超;;基于ArcGIS的农电企业信息平台的架构设计[A];黑龙江省计算机学会2009年学术交流年会论文集[C];2010年

9 郭峻;;基于B/S架构的生产实时信息数据采集系统的设计[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年

10 王旭东;;基于SOA架构的企业服务总线设计及应用[A];2011年CAD/CAM学术交流会议论文集[C];2011年

相关重要报纸文章 前10条

1 刘欣;北达软致力于企业架构的本地化发展[N];建筑时报;2010年

2 本报记者 于翔;IBM构建架构师培养四级体系[N];网络世界;2010年

3 美《Network Worid》专栏作家 Scott Bradner;互联网正在走向终点吗?[N];网络世界;2010年

4 刘庆;BI架构“双节棍”[N];网络世界;2006年

5 ;华为3Com Quidway S3952P-EI交换机基于弹性架构设计[N];电脑商报;2005年

6 本报记者 赵东;国大药房的云计算“良方”[N];计算机世界;2011年

7 ;今年DRAM市场将萎缩一半[N];计算机世界;2001年

8 ;DRAM大厂难辞其咎[N];中国电子报;2002年

9 IDG电讯;DRAM市场2001年增长50%[N];计算机世界;2001年

10 何小明;全球DRAM市场供不应求[N];中国电子报;2000年

相关博士学位论文 前10条

1 裴科;PRSoC三层服务架构及其URAP协议研究[D];太原理工大学;2010年

2 陆雯青;基于多类型运算单元的动态可重构基带处理架构与电路设计方法研究[D];复旦大学;2011年

3 沈希;光载无线网络架构设计及MAC层关键技术研究[D];北京邮电大学;2012年

4 付玉;资源加工与生物工程学术信息服务系统的研究与构建[D];中南大学;2008年

5 宁垒;一种基于语义编程的端云计算协同架构研究[D];华中科技大学;2012年

6 刘瑜;内容分发网中基于对等网的流媒体分发技术研究[D];华中科技大学;2008年

7 黄柏翔;基于撮商机制的DRAM现货协商交易模型及其系统研究[D];华中科技大学;2010年

8 满毅;下一代电信服务业OSS关键问题研究[D];北京邮电大学;2011年

9 王元放;基于三大要素系统的上海城市管理信息系统基本框架研究[D];上海交通大学;2009年

10 汪振双;架构混凝土基础理论研究[D];大连理工大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 吴东宏;混合内存架构的能耗降低策略[D];上海交通大学;2013年

2 杨艳;基于C/S架构的校园事务综合管理系统的开发与实现[D];天津大学;2010年

3 申雅静;基于核心平台三版架构中失业保险待遇子系统的设计与实现[D];西安电子科技大学;2010年

4 邓俊华;基于MVC架构的高校固定资产管理系统[D];广西大学;2011年

5 陈裕华;基于CCSDS图像压缩算法的(9,7)小波算法架构设计及FPGA实现[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2008年

6 何龙;基于SOA架构的JBI应用研究[D];大连海事大学;2010年

7 杨旭;基于企业架构的银行业务信息系统总体设计研究[D];复旦大学;2010年

8 初颖;基于云计算架构的移动ADC业务应用研究[D];东北财经大学;2010年

9 韩曾帆;行业应用网关集群架构的设计与实现[D];东北大学;2008年

10 刘翼;基于B/S架构的“工学交替”教学管理系统设计与实现[D];电子科技大学;2011年



本文编号:2470206

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/2470206.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户cf24e***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com