计算机的随机存储器

随机存储器（Random＾ccessMemorr，RAM）也叫生存，俗称内存（Memory），其广意指计算机中的各种内存，而RAM只是其中的一种。RAM做为组件称为内存条，它的技术、性能及容量等随着CPU的更新而不断更新与提高，以适应更快更好的CPU运行的需要。RAM一般分为两类：动态RAM（DpoamicRAM，DRAM）及静态RAM（StstiCRAM，SRAM），由于SRAM的读写速度远决于DRAM，所以PC中SRAM大都作为高速经存（Cach）使用，DRAM则作为普通的内存和显示内存使用。RAM的特点是可以随时存取数据，但是一旦断电，保存在其中的数据就会全部…     

基于热点数据的持久性内存索引查询加速

非易失性内存(Non-Volatile Memory, NVM),也被称为持久性内存(Persistent Memory, PM),具有按位寻址、持久性、存储密度高、低延迟等特点。虽然NVM的延迟远小于闪存,但高于DRAM(Dynamic Random Access Memory)。此外,NVM还有读写不均衡、写次数有限等不足。因此,目前NVM还无法完全代替DRAM。一种更为合理的方法是利用NVM构建基于DRAM+NVM的混合内存架构。文中针对NVM和DRAM构成的混合内存架构,着重研究了基于热点数据的持久性内存索引加速方法。具体而言,以数据访问中的倾斜性特征为基础,利用DRAM的低延迟和NVM的持久性与高存储密度,提出了在持久性内存索引的基础上增加基于DRAM的热点数据缓存,进而提出了可以根据热点数据的变化自动调整缓存的查询自适应索引方法。将所提方法应用到多种持久性内存索引上,包括wBtree, FPTree以及Fast&Fair,并进行了对比实验。结果表明,当热点数据访问达到总访问次数的80%时,所提索引加速方法在3种索引上的查询性能分别取得了52%,33%,37%的提升。     

点击IT术语

本期继续介绍有关CPU的几个术语。缓存（Cache）：由于CPU的速度越来越快，与速度较低的动态存储器DRAM配合工作时往往需要插入等待状态，这样就难以发挥出CPU的优越性能。为了解决这一问题，在此传输过程中放置一高速的静态存储器（SRAM），存储CPU经常使用的数据和指令，这样可以大大提高数据传输速度，这就是缓存，又分一级缓存和二级缓存。一级缓存（L1 Cache）：又称内部缓存或片内缓存，集成在CPU内部，用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存。L1 Cache的速度一般与CPU内核速度相同，是所有Cache中最快的。L1 Cache的…     

80386DRAM存贮体的设计

一、前言80386 32位微处理器可与静态 RAM(SRAM)、动态 RAM(DRAM)和高速缓冲存贮系统进行接口。由于 DRAM 存贮器在访问和周期刷新之间需要预充时间,所以 DRAM 存贮器的数据传送速度往往要低于 SRAM 存贮器。然而 DRAM 存贮器具有以低价格构成大容量存贮系统的特点,因而得到了广泛的应用。     

基于混合内存的Apache Spark缓存系统实现与优化

随着大数据时代数据规模的激增,内存计算框架得到了长足发展。主流内存计算框架Apache Spark使用内存来缓存中间结果,大幅度地提升了数据处理速度。同时,具有较快的读写速度和较大容量的非易失性存储器NVM在内存计算领域展现出了巨大的发展前景,使用DRAM和NVM构建Spark混合缓存系统成为一种可行方案。文中提出了一种基于DRAM-NVM混合内存的Spark缓存系统,该系统选择平面混合缓存模型作为设计方案,然后为缓存块管理系统设计了专用的数据结构,并提出了适用于Spark的混合缓存系统整体设计架构。另外,为了将频繁访问的缓存块保存在DRAM缓存中,提出了基于缓存块最小重用代价的混合缓存管理策略。首先从DAG信息中获取RDD的未来重用次数,未来重用次数多的缓存块将被优先保存在DRAM缓存中,并在缓存块迁移时考虑了迁移成本。设计实验表明,DRAM-NVM混合缓存相比原有缓存系统的性能平均提升了53.06%,对于相同的混合内存,所提策略相比默认缓存策略有平均35.09%的提升。同时,使用文中设计的混合系统只需要1/4的DRAM和3/4的NVM作为缓存,就能达到全部DRAM缓存约79%的性能...     

一种高效、可扩展细粒度缓存管理混合存储研究

混合主存储器由DRAM构成,它可用作cache来扩展非易失性存储器,相比传统的主存储器能够提供更大的存储能力。不过,要使混合存储器具有高性能和可扩展性,一个关键的挑战在于需要对缓存在DRAM中的数据的元数据(如标签)以一个细粒度的方式进行有效管理。基于这样的观察:利用DRAM缓存行的局部性,将元数据与元数据对应的数据存储在片外缓存中相同的行,使用一个小的缓冲区来只缓存最近被访问的片内缓存行,以降低细粒度DRAM缓存的开销。利用这种细粒度的DRAM高速缓存的灵活性和效率,还开发了一种自适应的策略来选择在数据迁移到DRAM时最佳的迁移粒度。在搭配了512MB的DRAM缓存的混合型存储系统中,建议使用8kB的片上缓存,这样,相比一个传统的8MB的SRAM元数据存储,即使没有考虑大的SRAM元数据存储的能源开销,也可以提升6%以内的性能,以及18%的能效节约。     

利用DRAM交叉访问提高68030系统存贮速度

一、前言由于处理器的速度快,使目前的微处理器和相应存贮器系统的匹配已成为一个困难而极需解决的关键问题。尽管静态 RAM(SRAM)能提供与微处理器匹配所需要的速度,但设计者必须考虑到系统的成本以及体积大小等问题。由于动态 RAM(DRAM)具有价格低廉,芯片位密度高等特点,因而得到广泛的应用。然而 DRAM 在某些情况下不能支持象33MHz 的 MC68030微处理器     

睁大眼睛买内存

内存是微机中的重要部件,内存的性能与微机数据的高速处理能力、运行时的稳定性和可靠性有很大的关系。如果内存质量不好,会经常出现问题,造成机器不能正常使用。 目前市场上常见的内存大多是72线DRAM和EDO RAM以及168线的SDRAM。其中DRAM是早期386、486主板上的内存,EDORAM是奔腾机使用较多的内存,EDO内存取消了扩展数据输出内存与传输内存两个存储周期之间     

基于Flash缓存的存储体系结构研究

提高数据吞吐率和降低能耗对数据中心具有重要作用。Flash具有存储密度高、功耗低的特性。采用Flash作为磁盘存储的缓存来构建两级缓存结构的存储系统是提高数据吞吐率和降低能耗的有效方法之一。本文首先介绍了Flash、基于Flash文件系统等相关知识,其次详细阐述了Flash存储的三种应用模式及其结构特性,接着介绍了针对两级缓存结构的调度策略,最后对本文进行了总结和展望。     

EDO DRAM与SD RAM

主存RAM是计算机系统中的重要部件之一,它品质的好坏直接影响到微机系统的整体性能。主存RAM在经历了SIP、DIP和SIMM几个阶段之后,现在正处于EDO DRAM与SD RAM(通常称为SDRAM)共存的时期。下面就分别谈谈这两种内存的简单知识。 EDO DRAM (Extended Data Out Dynamic RAM)意即扩展数据的动态随机存储器。它是在传统的DRAM的接口上增加了一些逻辑电路,以减少定位读取数据时的延时,从而提高了数据的存取速度。在     

“菜鸟”认购内存

一、内存的种类1．FPM（FastPageMode）RAM快速页面模式随机存储器：这是较早的微机普遍使用的内在,它每隔3个时钟脉冲周期传送一次数据。2．EDO（ExtendedDataout）RAM扩展数据输出随机存储器：EDO内存取消了主板与内存两个存储周期之间的时间间隔,它每隔2个时钟脉冲同期传输一次数据,大大地缩短了存取时问,使存取速度提高30％。3．S（Synchronous）DRAM同步动态随机存储器：这是目前Pentium机普遍使用的内存。SDHAM将CPU与RAM通过一个相同的时钟锁在一起,使RAM和CPU能够共享一个时钟周期,以相同的速度同步工作,…     

关于增加磁阻式随机存取存储器存储密度技术

磁阻式随机存取内存（Magnetoresistive Random Access Memory，缩写为MRAM），是一种非挥发性内存技术，从1990年代开始发展。这个技术的拥护者认为，这个技术可望取代快闪存储器与DRAM，成为真正的通用型内存（Universalmemory）。但由于成本和存储密度的限制，一直是这种存储...     

微机中的高速缓冲存储器Cache

目前计算机系统中的内存主要为集成度高、价格低的动态随机存储器,但由于其存储单元依赖于电容的充电电荷来存储信息,为了保持储存数据的正确必须反复对储存单元进行充电,所以存取速度难以提高,在半导体存储器中,双极型静态RAM的存取速度可与CPU速度处于同一数量级,但这种RAM价格较贵,功耗大,集成度低,要达到与动态RAM相同的容量时,其体积就比较大,也就不可能将存储器都采用静态RAM。因此使用分级处理的方法来解决速度和容量的冲突,即在主存和CPU之间使用一个速度极快但容量相对小的缓存(Cache)。     

硬件:新型内存一览

内存是计算机中的一个重要部件，它的主要工作就是储存硬盘和 CPU之间的交换数据。由于内存的速度比硬盘快得多，减小了 CPU读取 /写入数据的时间，从而起到了一种缓冲区的作用，因此高速的内存可以加快计算机的总体性能。例如在 3D游戏中，内存子系统就是相当关键的部分， RAM的容量会直接影响到游戏运行的流畅性。进入 21世纪之后，内存产品也达到了一个新境地，各厂商都大力推广自己的新型产品，下面介绍六种新型内存。 　　一、带高速缓存的动态随机存储器： CDRAM(Cached DRAM)　　CDRAM是日本三菱电气公司开发的专有技术。…     

AR RAM Disk——让你的PⅢ变P4

很多朋友都装备了超大容量的内存，不过Windows好像对大内存不太感兴趣，总是我行我素地使用硬盘上的虚拟内存，硬盘的速度哪能和内存比啊？AR RAM Disk可以在内存中虚拟出一个硬盘来，这样把Windows虚拟内存和这IE缓存放在上面，就算你用老P3，也能感受到P4的风驰电掣了。     

形形色色的PC机RAM

内存是计算机的重要部件，中央处理器再“聪明”如果没有内存提供“记忆力”也不可能有所作为。PC发展到现在内存的形式多种多样、作用也各不相同，但按照它能否写可以分为两类：RAM（RandomAccessMemory）和ROM（ReadOnlyMemory）。RAM是可以读也可以写的内存，但是断电后数据就完全丢失；而ROM是只读的内存，一般用于固化BIOS的载体。但是技术的发展使一些原本归类于ROM的内存如EEPROM等在特定情况下也可以写入（尽管写人次数可能有限），因此目前RAM和ROM的主要区别是断电后数据是否还能保持。由于ROM一般已经由硬件厂…     

飞思卡尔扩展MRAM产品系列引领非易失性存储器的未来

经常有人将磁阻RAM(MRAM,Magnetoresistive Random Access Memory)称作是非易失性存储器(NVRAM, Non-Volatile RAM)未来的关键性技术.作为一项非易失性存储器技术,MRAM是可以在掉电时保留数据,并且不需要定期刷新.MRAM利用磁性材料和传统的硅电路在单个器件中提供了SRAM的高速度和闪存的非易失性,它的寿命几乎是没有限制的.MRAM器件可以用于高速缓冲器、配置内存,以及其他要求高速、耐用和非易失性的商业应用.     

如何选购内存条

对于要攒机器或升级的朋友来讲,选购内存条是必不可少的一道工序,但是一旦面对市场上那五花八门的内存种类,总会让选购者望而却步,RAM(内存)之前好像总是有那么几个附加字母,什么EDO RAM、SDRAM、ECC RAM、SRAM……除此之外,那些复杂的内存参数和型号也常常令最自信的电脑玩家迷惑不解。 RAM(内存)的解释很简单:它是数据、计算结果和程序指令的存储区域,与CPU共同构成了计算机的核心。市     

闪存助阵，PC存储大提速 英特尔Robson技术与三星Hybrid混合硬盘揭秘

Flash闪存的速度显然远不如DRAM，但还是比机械结构且依靠磁性方式读写的硬盘快上许多，同时，它也具备和硬盘相同的掉电不丢失数据特性，如果使用Flash闪存来取代硬盘作为主要的数据读写装置，那么电脑的效率将大幅度提升。[编者按]     

基于SRAM和PRAM混合主存设计

由于DRAM芯片超高的静态功耗,使得利用DRAM构建高性能计算机系统中的大容量主存遇到能耗过大问题,这激发了对新型大容量主存结构的研究。针对上述问题,设计了一种基于SRAM和PRAM的混合主存系统,该系统将SRAM作为PRAM的专用写缓存,并将改进后的LRFU算法应用到SRAM写缓存,从而在对主存系统性能影响不大的前提下,有效降低主存系统的能耗和延长PRAM的可用时间。仿真结果显示,所设计的混合存储结构的能耗-延时积（EDP）为纯DRAM存储结构的40%;此外,与纯PRAM存储结构相比,可使PRAM的写操作次数下降28.5%,与将SRAM作为Cache相比,PRAM写次数下降13%。