| 一种支持大页的层次化DRAMNVM混合内存系统 |
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| 引用本文： | 陈吉, 刘海坤, 王孝远, 张宇, 廖小飞, 金海. 一种支持大页的层次化DRAMNVM混合内存系统[J]. 计算机研究与发展, 2018, 55(9): 2050-2065. DOI: 10.7544/issn1000-1239.2018.20180269 |
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| 作者姓名： | 陈吉 刘海坤 王孝远 张宇 廖小飞 金海 |
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| 作者单位： | 1.(华中科技大学计算机科学与技术学院 武汉 430074) (服务计算技术与系统教育部重点实验室(华中科技大学) 武汉 430074) (集群与网格计算湖北省重点实验室(华中科技大学) 武汉 430074) (湖北省大数据技术与系统工程实验室(华中科技大学) 武汉 430074) (hkliu@hust.edu.cn) |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划项目(2017YFB1001603);国家自然科学基金项目(61672251,61732010,61628204) This work was supported by the National Key Research and Development Program of China (2017YFB1001603) and the National Natural Science Foundation of China (61672251, 61732010, 61628204). |
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| 摘 要： | 随着大数据应用的涌现,计算机系统需要更大容量的内存以满足大数据处理的高时效性需求.新型非易失性存储器(non-volatile memory,NVM)结合传统动态随机存储器(dynamic random access memory, DRAM)组成的混合内存系统具有内存容量大、功耗低的优势,因而得到了广泛关注.大数据应用同时也面临着旁路转换缓冲器(translation lookaside buffer, TLB)缺失率过高的性能瓶颈.大页可以有效降低TLB缺失率,然而,在混合内存中支持大页面临着大页迁移开销过大的问题.因此,设计了一种支持大页和大容量缓存的层次化混合内存系统：DRAM和NVM分别使用4KB和2MB粒度的页面分别进行管理,同时在DRAM和NVM之间实现直接映射.设计了基于访存频率的DRAM缓存数据过滤机制,减轻了带宽压力.提出了基于内存实时信息的动态热度阈值调整策略,灵活适应应用访存特征的变化.实验显示：与使用大页的全NVM内存系统和缓存热页(caching hot page, CHOP)系统相比平均有69.9%和15.2%的性能提升,而与使用大页的全DRAM内存系统相比平均只有8.8%的性能差距.
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| 关 键 词： | 动态随机存储器 非易失性存储器 混合内存 大页 缓存过滤 |
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