[发明专利]一种混合内存的迁移方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及存储器领域，尤其涉及一种包含相变存储器PRAM的混合内存的迁移方法及系统。

背景技术

DRAM（Dynamic Random Access Memory，动态随机存储器）一直以来担当着计算机体系中主存储器的角色，但随着集成电路关键尺寸的不断减小，DRAM在尺寸收缩、功耗控制、存储密度和发热量等方面遇到了极大的挑战，其技术已接近瓶颈，迫切需要找到新的替代者。PRAM（Phase change Random Access Memory，相变随机存储器）凭借其优良的特性已逐步成为最有可能取代DRAM地位的存储器件。

与DRAM相比，PRAM虽然具有读功耗低、静态功耗低的优势，但其写功耗和写延时均比较大，因此PRAM还不能完全取代DRAM独自成为主存。目前最常见的方法是让PRAM与DRAM一同构成混合主存。在DRAM-PRAM的混合存储架构下，为了最大化的发挥两种存储器件的优点以降低内存系统的功耗，已有的技术均是通过对内存页面读、写次数的统计，将DRAM中读频繁的页面迁入PRAM，而将PRAM中写频繁的页面迁入DRAM，从而充分发挥DRAM写功耗低、写延时低，PRAM读功耗低的优点。

PRAM与DRAM的混合内存的一种实现方案，是通过独立的硬件来实现内存页面的读、写统计，以及内存页面的交换，而无需改动操作系统的内核。如图1所示，为目前硬件接口实现混合内存交换的方案，在该方案中，当访存地址到来时，首先，查询内外地址重映射表，得到真正的物理地址；而后，到访存行为记录表中查询该地址所在页面的历史访问情况，若访存记录显示已经达到了触发迁移的标准，则会开启页面迁移模块，相应的访存行为会被暂时阻塞；迁移完成后，更新内外地址重映射表和访存行为记录表；重新开始此次访存。若并不触发访存，则直接完成访存。

在该方案中，为了保证数据的正确性，在页面的迁移过程中，系统的访存行为必须等待迁移完成之后进行，即禁止迁移过程中的其他系统访问。然而，在数据密集型的应用场景下，PRAM与DRAM页面之间会发生频繁的迁移，这会导致系统进行的访存受阻，影响系统的效率。

发明内容

本发明的实施例提供了一种混合内存的迁移方法，通过阻塞迁移，实现对迁移非相关单元的立即访问，降低平均访存响应时间。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种混合内存的迁移方法，用于PRAM与DRAM间的迁移，包括：

迁移正在进行时，判断当前来访地址是否属于迁移页面；

若是，中断当前来访地址的访存，直到完成迁移页面的迁移；

否则，中断迁移页面的迁移，直到完成当前地址的访存。

可选的，中断当前来访地址的访存的步骤具体为：将当前访存地址存入地址缓存中；进行迁移页面的迁移，迁移完成后，继续当前访存地址的访存。

可选的，中断迁移页面的迁移的步骤具体为：将当前迁移页面的基地址和偏移量存入迁移缓存；进行当前地址的访存，访存结束，继续将缓存中的页面迁移。

可选的，通过地址过滤标志位和迁移进行标志位构成的状态值触发当前来访地址的判断以及继续迁移页面的迁移。

可选的，根据迁移页面状态和当前访存地址的状态分别更新地址过滤标志位和迁移进行标志位的状态值。

此外，本发明还提供了一种混合内存的迁移系统，包括：

地址过滤模块，迁移正在进行时，判断当前来访地址是否属于迁移页面，若是，则控制交换硬件接口暂停交换；

访存中断模块，用于中断当前来访地址的访存，直到完成迁移页面的迁移；

迁移中断模块，用于中断迁移页面的迁移，直到完成当前访存地址的访存。

可选的，所述访存中断模块包括访存缓存单元，用于存入当前来访地址，等待迁移页面完成迁移后，进行当前来访地址的访存。

可选的，所述迁移中断模块包括迁移缓存单元，用于存入当前迁移页面的基地址和偏移量，等待完成当前地址访存后，启动页面迁移模块进行该迁移页面的迁移，页面迁移模块用于控制内存转移硬件接口的启动。

可选的，还包括地址过滤标志位和迁移进行标志位，其构成的状态值触发地址过滤模块的启动以及页面迁移模块的启动。

可选的，根据页面迁移模块的状态和地址过滤模块的状态分别更新地址过滤标志位和迁移进行标志位的状态值。