混合内存环境下的缓存替换策略研究与实现文献综述

 2024-06-03 00:04:38
摘要

随着大数据和人工智能时代的到来,对计算系统性能的需求不断增长,而存储系统作为计算机系统的关键组成部分,其性能瓶颈日益凸显。

混合内存系统结合了DRAM和NVM两种不同类型的存储器,以其高性能、低成本和持久存储特性,为突破存储墙问题提供了promising的解决方案。

然而,混合内存系统也引入了新的挑战,特别是针对其性能至关重要的缓存替换策略需要进行重新设计。

本文献综述首先介绍了混合内存系统和缓存替换策略的相关概念,然后重点概述了国内外在混合内存环境下缓存替换策略的研究现状,包括不同策略的设计思路、优缺点以及适用场景。

最后,对该领域未来的发展趋势进行了展望。


关键词:混合内存;缓存替换策略;非易失性存储器;存储墙

1相关概念

##1.1混合内存系统
混合内存系统(HybridMemorySystem)是指将传统易失性存储器DRAM和新型非易失性存储器NVM结合起来形成的存储系统。

DRAM具有访问速度快、成本低的优势,但其易失性决定了断电后数据会丢失;NVM虽然访问速度相对较慢,但其非易失性可以提供数据的持久存储。

混合内存系统结合了两者的优势,利用DRAM作为缓存来加速数据访问,同时利用NVM存储持久数据,以实现高性能、低成本和持久存储的目标[1]。


##1.2缓存替换策略
缓存替换策略是计算机体系结构中至关重要的一部分,它决定了当缓存已满时,应该替换哪些数据块以腾出空间加载新的数据块。

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