相變混合存儲器的研究與設計.pdf

1、當今在存儲系統(tǒng)中,主流的存儲器仍然是傳統(tǒng)的磁盤和近幾年廣泛使用的基于FLASH的固態(tài)硬盤,磁盤因受限于內(nèi)部的機械結構,讀寫性能較差,而固態(tài)硬盤雖然在性能上有了很大的改善,但寫數(shù)據(jù)之前必需要進行塊擦除操作,這成為其性能提升的很大阻礙。相變存儲器(PCRAM)是一種新型的非易失半導體存儲器,利用相變合金材料處于晶態(tài)和非晶態(tài)的不同電阻率大小來存儲二進制數(shù)據(jù),相比于FLASH存儲器,具有更高的存儲密度,更快的讀寫速度,無需擦除操作和更長的壽命等

2、優(yōu)點,是符合未來高性能需求的理想存儲器。
　　通過綜合SDRAM、FLASH和相變存儲器的特點,設計了以SDRAM和相變存儲器組成的混合主存系統(tǒng),具有 SDRAM的高速和相變存儲器非易失的特點;設計并實現(xiàn)了以相變存儲器和FLASH組成的混合外存儲系統(tǒng),具有相變存儲器高速讀寫和FLASH大容量、低成本的特點?；旌洗鎯ζ骶C合使用了DDR3和PCIE接口技術,達到了高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康摹?br>　　根據(jù)相變存儲器的特點,設計了混合存儲器的

3、硬件架構,對混合存儲器的層次結構、相變存儲器的陣列結構給出了詳細的設計。對混合主存系統(tǒng)的邏輯結構進行了闡述,設計并實現(xiàn)了混合外存儲系統(tǒng)的硬件電路。針對該混合存儲器,設計了一種基于CPLD的高效混合存儲控制器,在PEX8311接口芯片工作模式下,實現(xiàn)對存儲器的單周期訪問和DMA數(shù)據(jù)傳輸。在Linux操作系統(tǒng)下實現(xiàn)了混合存儲器的設備驅(qū)動程序,設計了主要的數(shù)據(jù)結構和功能函數(shù)。最后對混合外存儲器進行了性能測試,并與傳統(tǒng)的磁盤和固態(tài)硬盤做了對比與