| 面向SSD寿命优化的访问序列折叠缓存替换算法 |
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| 引用本文： | 唐琪,王吉磊,柴云鹏.面向SSD寿命优化的访问序列折叠缓存替换算法[J].计算机科学与探索,2019,13(1):35-44. |
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| 作者姓名： | 唐琪 王吉磊 柴云鹏 |
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| 作者单位： | 中国人民大学 信息学院,北京 100872;中国人民大学 信息学院,北京 100872;中国人民大学 信息学院,北京 100872 |
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| 基金项目： | The National Natural Science Foundation of China under Grant Nos. 61732014, 61472427 (国家自然科学基金);the Natural Science Foundation of Beijing under Grant No. 4172031 (北京市自然科学基金);the Fundamental Research Funds for the Central Universities and the Research Funds of Renmin University of China under Grant No. 16XNLQ02 (中国人民大学预研委托项目(团队基金));the Open Research Program of State Key Laboratory of Computer Architecture, Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences under Grant No. CARCH201702 (计算机体系结构国家重点实验室开放课题) |
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| 摘 要： | SSD(solid state drive)的写入寿命比较有限,因此除命中率外,SSD缓存设备的写入量成为评价缓存替换算法的另一个关键指标。如何使算法提高写入数据转化为缓存命中的效率,从而延长SSD的使用寿命,具有重要的研究意义。目前,已有缓存替换算法的设计一般基于时间局部性,即刚被访问的数据短期内被访问的概率较高,因此需要频繁的数据更新和较高写入量来保证较高命中率;或是通过不低的开销屏蔽相对最差的部分数据来减少一定的写入量,还缺少用低开销获得数据长期热度规律,有效提高缓存数据质量的算法。提出了访问序列折叠的缓存替换算法,用比较低的开销定位拥有长期稳定热度的数据写入缓存,明显提高了SSD缓存数据质量,在保证命中率的同时减少了SSD的写入量。实验表明,访问序列折叠算法相比LRU(least recently used)算法可在命中率损失低于10%的情况下减少90%的写入量,与SieveStore、L2ARC(level2 adjustable replacement cache)等写入优化缓存算法相比,命中率相当时可将写入量减少50%以上,有效达到了通过缓存高质量数据,减少SSD的写入量,延长其使用寿命的目的。
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| 关 键 词： | 固态硬盘(SSD) 缓存 SSD寿命 访问序列折叠 缓存替换 |
Folded Access Sequence-Based Cache Replacement Algorithm for Extending Lifetime of SSDs |
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| TANG Qi,WANG Jilei,CHAI Yunpeng.Folded Access Sequence-Based Cache Replacement Algorithm for Extending Lifetime of SSDs[J].Journal of Frontier of Computer Science and Technology,2019,13(1):35-44. |
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| Authors: | TANG Qi WANG Jilei CHAI Yunpeng |
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| Affiliation: | (chool of Information,Renmin University of China,Beijing 100872,China) |
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| Abstract: | TANG Qi;WANG Jilei;CHAI Yunpeng(chool of Information,Renmin University of China,Beijing 100872,China) |
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| Keywords: | solid state drive (SSD) cache SSD lifetime folded access sequence cache replacement |
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