NVM和DRAM混合儲存小結

2021-08-17 05:19:11 字數 1351 閱讀 9548

與 dram 相比,新型 nvm 具有擴充套件性好、靜態能耗低以及非易失性等優勢,有望用於記憶體系統。

然而,nvm 同樣存在著寫延遲長、寫功耗大等缺點,如 pcm 的寫延遲為150ns左右,明顯大於 dram 的寫延遲;dram的寫能耗為4×10-15j/b,而pcm 的寫能耗為6×10-12j/b,也顯著大於 dram 的寫能耗。

將 nvm 用 於記憶體系統有 3 種不同的記憶體 結構:

第1種 結 構 是 nvm 完 全 替 代 dram 作 為 記憶體;

第2種結構是 nvm 與 dram 構成混合記憶體,但二 者 處 於 同 一 層 次;

第 3 種 結 構 是 nvm 與dram 構 成 混 合 內 存,但 dram 作 為 nvm 的buffer或者 cache

dram&nvm混合記憶體的兩種架構
一種是dram&nvm 混合記憶體是平行結構,另一種混合記憶體是層次結構,dram 作為 pcm 的

buffer或者 cache。

兩種混合記憶體結構各有優劣:

平行結構可以避免儲存相同資料,更好地利用 dram的容量;

層次結構可以更好地快取頻繁訪問的資料,從而減少 dram 和 pcm 間的資料移動開銷。

nvm的耐久性問題
nvm 存 在 耐 久 性 問 題(即寫入壽命的問題),過 多 的 寫 會 導 致nvm 儲存單元磨損,影響 nvm 使用壽命。因此,要合理安排nvm和dram寫入的策略,避免nvm的過度磨損。例如,最小化寫入策略。

nvm和dram的記憶體配置策略
由於 nvm 具有擴充套件性優勢,未來的記憶體容量配置可能是較小容量的 dram 與較大容量的 nvm 構成混合記憶體。

因此,合理配置記憶體的容量對記憶體系統效能也會有一些影響,需要進行測試找到合適的記憶體配置策略。

合理利用nvm的非易失性持久化資料
nvm 相對於 dram 的乙個明顯優勢是非易失性。

利用 nvm 的 非 易 失 性,在 內 存 中 直 接 對一部分資料做持久化,這種使用方式對儲存系統效能(包括記憶體和外存)有何影響也是未來工作的乙個方向。

影響 nvm 記憶體系統效能的因素

通過評測 nvm記憶體的效能,分析了影響 nvm 記憶體系統效能的因素.

通過評測,我們發現:

1)提高 nvm rank並行度可以提高 nvm 記憶體系統效能;

2)合理的位址對映策略可以提高 nvm 訪存並行度,從而提高nvm 記憶體系統的效能;

3)為了充 分 發揮 dram&pcm 混合記憶體中 dram 和 pcm 各自 的優勢,需要設計合理的資料放置和遷移策略.

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