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面向混合内存体系结构的模拟器

发布时间:2019-07-18 19:58
【摘要】:提出了一种基于全系统模拟器gem5的混合内存系统模拟器的构建方法.构建混合内存系统模拟器时,首先在gemg5中添加一层混合内存控制器结构,然后引入NVMain中的新型非易失性内存模型与gem5原生DRAM内存模型一起挂接到新添加的混合内存控制器上.实验结果表明,该方法能够实现构建混合内存系统模拟器的目标.
文内图片:gems系统体系结构
图片说明: NVM内存模型.2.2 多种内存混合策略首先,新型非易失性存储器件的种类繁多,除了前文提到的相变存储器PCM之外,还有阻变存储器RRAM、铁电存储器FeRAM等.为了更好地研究不同非易失性存储与DRAM内存混合所带来的性能与能耗变化,需要构建多种非易失性存储模型作为图2中的NVM与DRAM内存混合使用.其次,混合内存体系结构中两种不同存储介质之间的结构关系也将对混合内存系统的实验效果产生影响,层次结构[3]和平行结构[5]是两种主流的混合结构,具体到在gem5中的实现,主要的任务就是针对两种结构关系分别设计混合内存控制器,并且要能通过配置文件来选择所需的混合策略.
文内图片:gems混合内存体系结构
图片说明: 第5期刘东,等:面向混合内存体系结构的模拟器缓存相连,二级缓存再通过内存总线(MemoryBus)与内存模块相连.其中,可选的内存模块主要是几种传统的DDR动态随机存储器(DDR3、LPDDR3等),gem5缺乏模拟新型非易失性存储器件的功能,且同一时刻有且只能有一种内存模块在工作,亦即原生的gem5模拟器并不支持混合内存体系结构.为了扩展gem5的功能,使其支持混合内存体系结构,,对其做相应的修改.图2所示为修改后的gem5混合内存系统结构图,即在内存总线和内存模块之间添加一层混合内存控制器(HybridMemoryController)结构,再将DRAM内存模块和新型非易失性内存模块与混合内存控制器相连.DARM模块沿用gem5中的原生模块,NVM模块引入NVMain中的NVM内存模型.2.2多种内存混合策略首先,新型非易失性存储器件的种类繁多,除了前文提到的相变存储器PCM之外,还有阻变存储器RRAM、铁电存储器FeRAM等.为了更好地研究不同非易失性存储与DRAM内存混合所带来的性能与能耗变化,需要构建多种非易失性存储模型作为图2中的NVM与DRAM内存混合使用.其次,混合内存体系结构中两种不同存储介质之间的结构关系也将对混合内存系统的实验效果产生影响,层次结构[3]和平行结构[5]是两种主流的混合结构,具体到在gem5中的实现,主要的任务就是针对两种结构关系分别设计混合内存控制器,并且要能通过配置文件来选择所需的混合策略.图1gem5系统体系结构Fig.1Systemstructu
【作者单位】: 华中科技大学计算机学院 服务计算技术与系统教育部重点实验室 集群与网格计算湖北省重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(61272408,61322210) 863项目(2012AA010905)
【分类号】:TP333

【共引文献】

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本文编号:2516040

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