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先進工程學刊

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篇名 混和式記憶體系統架構下最佳工作切割以及配置方法之研究
卷期 10:3
並列篇名 Optimal Tasks Division and Pages Allocation for Hybrid DRAM/PCRAM Memory Architecture
作者 鄭維凱楊知愷鄭比傑黃毅杰
頁次 109-115
關鍵字 混合記憶體非揮發性記憶體工作頁配置工作頁切割hybrid memorynon-volatile memorypage allocationtask division
出刊日期 201507

中文摘要

混合式的記憶體系統(Hybrid Memory System)是一個新穎的研究,其原理 是是藉由將不同的記憶體混合應用,並互取各個記憶體系統的優點,以達到最佳 化目標的記憶體系統。目前的一般記憶體系統架構,通常以傳統的DRAM (Dynamic Random Access Memory)做為主記憶體並儲存大量資料。雖然DRAM 的存取速度以及耗能相較於其他記憶體是較平均且較好,但DRAM記憶體是屬於 揮發性的記憶體(Volatile memory),除了存取動作之外,每過一段時間必須進行 資料的維護保存,如此便造成更多額外的功率消耗。因此藉由整合不同的記憶體 晶片,可以降低記憶體的整體功率消耗,有效改善傳統架構的耗能問題。然而對 於如何整合不同的記憶體晶片上工作頁的配置問題,便成為了混合式記憶體架構 下一個關鍵的因素。本論文中,我們將提出在混合式記憶體架構下進行Task Division與Page Allocation演算法。在整合不同記憶體晶片架構上,並同時考慮到 記憶體晶片間不同的存取耗能、存取延遲等特性,我們可以由實驗結果說明,我 們的方法可以有效的提升混合式記憶體的表現。

英文摘要

Due to the technology limit on DRAM and SRAM, non-volatile memory (NVM) such as PCRAM and STT-RAM attracts more and more attention in recent years. Non-volatile memory has the advantages of non-volatility, circuit density and ignorable leakage power. On the other hand, it suffers from the bad write latency and poor write endurance problems. Therefore, a hybrid memory consists of traditional memory and non-volatile memory becomes an important direction of future memory architecture design. In this paper, we allocate data to memory by dividing tasks into page segments, and propose a mixed ILP formulation for pages allocation on the hybrid DRAM/PCRAM memory architecture. Because a divided page segment has more allocation flexibility than a single task, we can further taking the advantages of good leakage consumption of PCRAM and short write latency of DRAM. Experimental results show that our page-based approach performs better than the task-based approach for all objective functions, including optimization of latency, power consumption, and product of both terms.

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