[发明专利]适用于DRAM/PRAM混合主存架构的页缓存方法及混合主存架构系统

说明书

本发明公开了一种适用于DRAM/PRAM混合主存架构的页缓存方法及混合主存架构系统，其中，页缓存方法包括：混合主存系统接收页面操作请求，当页面操作请求是写页面请求时，将写页面请求的页面放入DRAM；当页面操作请求是读页面请求，将读页面请求的页面放入PRAM；混合主存系统根据页面的写密集型标志位来筛选出写密集型缓存页，并仅将写密集型缓存页从PRAM迁移至DRAM中进行缓存。本发明缓解了PRAM写操作引起的延迟，降低主存系统性能的损失；同时达到延长PRAM使用寿命的目的。

技术领域

本发明属于数据页缓存领域，尤其涉及一种适用于DRAM/PRAM混合主存架构的页缓存方法及混合主存架构系统。

背景技术

非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)的生产技术近年来以惊人的速度飞速发展，这使得计算系统的数据存储机制获得了重大的变革和契机。计算机硬件技术不断发展，计算机体系结构也在不断的演进，然而，计算与存储间的不平衡却越来越严重。处理器与存储器间日益增大的性能差异，传统DRAM等易失性器件空间扩展性的制约，存储能耗的加剧上升，使得“存储墙”问题日益严重。研究和设计高效能的存储架构已成为刻不容缓的需求，寻求解决存储墙问题的课题已成为工业界和学术界共同关注的热点。而随着新型非易失存储器件的出现，其高密度、低功耗、非易失性的特点迅速得到广泛的关注，“存储墙”这一问题有望得到根本上的解决。

非易失存储器PRAM不仅具备媲美辅存的高密度特性，又同时兼具了内存的字节可寻址、原位更新和高速的随机访问特性。PRAM的诸多优势：非易失、高密度、极低的静态功耗等；同时，其作为主存的不足之处也非常鲜明：写能耗高、写延迟长、受限的写耐久性等。如表1所示，PRAM与DRAM相比，优势明显，但完全取代DRAM尚有限制。

表1 PRAM与DRAM对比

属性	DRAM	PRAM
存储特点	易失	非易失
读延迟	15ns	20ns
写延迟	15ns	150ns
读能耗	～0.1NJ/b	～0.2NJ/b
写能耗	～0.1NJ/b	～1.0NJ/b
空闲能耗	～1.3W/GB	～0.05W/GB
密度	低	高(约4倍于DRAM)
耐久性	18]]>	6-108]]>