基于PCM的混合內(nèi)存系統(tǒng)的研究與仿真.pdf

1、目前，基于DRAM的主存系統(tǒng)在功耗與成本方面已接近瓶頸。相變存儲(chǔ)器（Phase-Change-Memory,PCM）以其非易失、存儲(chǔ)密度大、功耗低的特點(diǎn)有潛力成為未來(lái)大容量?jī)?nèi)存系統(tǒng)中DRAM的替代者。有學(xué)者提出了一種DRAM+PCM的混合內(nèi)存系統(tǒng)結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)中PCM作為主存，DRAM作為PCM的緩存。這種結(jié)構(gòu)的有效性需要進(jìn)一步驗(yàn)證。同時(shí)，目前PCM未能批量生產(chǎn)，基于樣本的原型設(shè)計(jì)成本太高、周期太長(zhǎng)。因此需要利用仿真器模擬混合內(nèi)存系統(tǒng)。<

2、br>　　為了實(shí)現(xiàn)PCM混合內(nèi)存仿真系統(tǒng)，首先設(shè)計(jì)了一個(gè)混合內(nèi)存控制器，該控制器實(shí)現(xiàn)了地址映射、命令生成、DRAM與PCM間數(shù)據(jù)交換的功能，并利用一個(gè)寫隊(duì)列平衡PCM較高的寫延遲，優(yōu)化了性能；其次提出了一種定時(shí)刷回策略和簡(jiǎn)單的LRU替換算法，能夠以較小的代價(jià)實(shí)現(xiàn)DRAM中頁(yè)的定期寫回和高效替換，減少了掉電可能造成的損失；同時(shí)，提出了一種細(xì)粒度的元數(shù)據(jù)管理策略，將元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)放在一起，減少了存儲(chǔ)開銷；最后，利用DRAMSim2和PCMSi