嵌入式系統(tǒng)中閃速存儲(chǔ)器系統(tǒng)的若干節(jié)能技術(shù)研究.pdf

1、閃速存儲(chǔ)器以非易失性、低功耗、抗輻射等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)中，而傳統(tǒng)的閃速存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)與實(shí)現(xiàn)技術(shù)已經(jīng)不能滿(mǎn)足大容量、高性能、低功耗、可定制的需求。在分析已有系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，本文以空間管理和能源管理分立的構(gòu)建方式，提出了面向能量?jī)?yōu)化的閃速存儲(chǔ)器系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技術(shù)。 空間管理方面，從兩個(gè)層面提出能量?jī)?yōu)化解決方案。第一個(gè)層面，實(shí)現(xiàn)了面向能量?jī)?yōu)化的地址映射，即基于日志塊的自適應(yīng)混合地址映射框架。以數(shù)據(jù)屬性為核心，實(shí)現(xiàn)了多哈

2、希函數(shù)框架下的分段LRU算法，提供了高效、高正確率的熱數(shù)據(jù)識(shí)別，進(jìn)而通過(guò)多日志塊動(dòng)態(tài)分配，提高了熱數(shù)據(jù)塊的更新性能。 第二個(gè)層面，提出了多策略垃圾回收框架與實(shí)現(xiàn)技術(shù)。首次采用能量權(quán)函數(shù)量化了能量狀態(tài)與回收代價(jià)的關(guān)系，提出了與遷移權(quán)函數(shù)相結(jié)合的回收對(duì)象選擇算法。將數(shù)據(jù)塊的度和擦除間隔兩個(gè)變量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，提出EID回收對(duì)象選擇算法，既能夠提供與代價(jià)一收益策略相當(dāng)?shù)木庑?，又保證了多日志塊結(jié)構(gòu)下的能量?jī)?yōu)化管理。 能源管理方面，

3、本文解決了動(dòng)態(tài)電源管理和動(dòng)態(tài)電壓管理兩個(gè)策略在閃速存儲(chǔ)器系統(tǒng)上的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)。一方面，建立了多片系統(tǒng)架構(gòu)，提出四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。包括精確相關(guān)性檢測(cè)機(jī)制和多哈希函數(shù)與計(jì)數(shù)器鏈表結(jié)合的模糊相關(guān)性檢測(cè)機(jī)制。使用“片恢復(fù)時(shí)間”量化能量狀態(tài)與數(shù)據(jù)分配的關(guān)系，提出兼顧均衡性與節(jié)能效果的片間分配策略?；诜答伿絾螀?shù)預(yù)測(cè)方法的片切換規(guī)則和延時(shí)寫(xiě)入技術(shù)。另一方面，對(duì)于可調(diào)電壓的閃速存儲(chǔ)器，根據(jù)其任務(wù)集具有突發(fā)性、不可搶占的特點(diǎn)，研究并實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)電壓調(diào)度算