一种面向相变存储器的写请求优化装置制造方法及图纸

一种面向相变存储器的写请求优化装置，包括脏数据标记模块、访存请求生成模块、访存请求调度模块和访存请求执行模块。当最后一级缓存向内存写入脏数据时，若脏数据与内存中的原数据不相同，则产生部分预写请求，访存请求调度模块将部分预写请求发送至访存请求执行模块，访存请求执行模块利用部分预写请求的写入数据执行SET操作。由于需要SET操作的位置已经预先被部分预写请求执行SET操作了，使得，访存请求执行模块真正执行写请求时，只会执行RESET操作，从而大幅减少了写请求的执行时间，与此同时，部分预写请求只会对脏字进行SET操作，而非整个脏的内存行，从而极大减少对相变存储器的写操作次数，降低对相变存储器介质寿命的影响。

A writing request optimization device for phase change memory

A write request optimization device for phase-change memory, including dirty data labeling module, memory request generation module, memory request scheduling module and memory request execution module. When the last level cache memory to write dirty data, if the original data and dirty data in memory is not the same, is part of the pre write request, the memory request scheduling module will be part of the pre write request is sent to the access request execution module, access request execution module using the pre write request is written to implement SET operation data. So due to the SET operation position is already part of the pre write requests to perform SET operations, and access request execution module enforced when the write request will only perform the RESET operation, thereby greatly reducing the write request execution time, at the same time, the pre write requests only to SET dirty, rather than the whole dirty memory, so as to greatly reduce the number of write operations of phase-change memory, reduce the impact on the medium life of phase-change memory.

【技术实现步骤摘要】
一种面向相变存储器的写请求优化装置
本专利技术涉及计算机系统结构
，具体涉及一种面向相变存储器的写请求优化装置。
技术介绍
在计算机体系结构设计中，相变存储器介质存在两大缺陷：第一，写延迟远远大于读延迟，而写速度的低下极大的影响了存储器的总体性能；第二，相比较动态随机存储器，相变存储器的写耐久性较差，导致相变存储器的寿命较短。因此，拙劣的写请求处理方法将导致低下的系统吞吐性能，亦或者进一步缩短相变存储器的寿命。
技术实现思路
本申请提供一种面向相变存储器的写请求优化装置，包括脏数据标记模块、访存请求生成模块、访存请求调度模块和访存请求执行模块；所述脏数据标记模块包括第一级缓存和第二级缓存，所述访存请求生成模块包括最后一级缓存；所述第一级缓存执行以下操作：接收CPU的读写请求，所述读写请求含有读写物理地址；根据所述读写物理地址中第一级缓存规定的组索引确定第一级缓存中的缓存行组，在所述缓存行组中逐一遍历查找与所述读写物理地址中第一级缓存规定的标志相同的缓存行，若查找到某一缓存行且查找到的缓存行的有效位置位，则根据所述读写物理地址中的缓存块的偏移值将数据从所述缓存行读出或向所述缓存行中写本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向相变存储器的写请求优化装置，其特征在于，包括：脏数据标记模块、访存请求生成模块、访存请求调度模块和访存请求执行模块；所述脏数据标记模块包括第一级缓存和第二级缓存，所述访存请求生成模块包括最后一级缓存；所述第一级缓存执行以下操作：接收CPU的读写请求，所述读写请求含有读写物理地址；根据所述读写物理地址中第一级缓存规定的组索引确定第一级缓存中的缓存行组，在所述缓存行组中逐一遍历查找与所述读写物理地址中第一级缓存规定的标志相同的缓存行，若查找到某一缓存行且查找到的缓存行的有效位置位，则根据所述读写物理地址中的缓存块的偏移值将数据从所述缓存行读出或向所述缓存行中写入数据，且向所述缓存行中写入数...

【技术特征摘要】
1.一种面向相变存储器的写请求优化装置，其特征在于，包括：脏数据标记模块、访存请求生成模块、访存请求调度模块和访存请求执行模块；所述脏数据标记模块包括第一级缓存和第二级缓存，所述访存请求生成模块包括最后一级缓存；所述第一级缓存执行以下操作：接收CPU的读写请求，所述读写请求含有读写物理地址；根据所述读写物理地址中第一级缓存规定的组索引确定第一级缓存中的缓存行组，在所述缓存行组中逐一遍历查找与所述读写物理地址中第一级缓存规定的标志相同的缓存行，若查找到某一缓存行且查找到的缓存行的有效位置位，则根据所述读写物理地址中的缓存块的偏移值将数据从所述缓存行读出或向所述缓存行中写入数据，且向所述缓存行中写入数据时将所述缓存行中相应字的脏位置位；若未查找到相同标志的缓存行或查找到的缓存行的有效位未置位，所述第一级缓存向所述第二级缓存发出一个读请求；第二级缓存接受读请求，并将新数据发送至第一级缓存中时，若所述缓存行组中没有空闲的缓存行，则所述第一级缓存选择所述缓存行组中的某一缓存行，并将其内容清空；若选择的缓存行中的脏位被置位时，所述第一级缓存向所述第二级缓存发出一个写请求，所述写请求将选择的缓存行中的缓存块写回所述第二级缓存，写回后，将新数据写入到所述缓存行中，接着，所述第一级缓存重新执行CPU的读写请求；所述第二级缓存执行以下操作：所述第二级缓存接收所述第一级缓存发出的读写请求时，根据读写物理地址中第二级缓存规定的组索引确定第二级缓存中的缓存行组，在所述缓存行组中逐一遍历查找与所述读写物理地址中第二级缓存规定的标志相同的缓存行，若查找到某一缓存行且查找到的缓存行的有效位置位，则根据所述读写物理地址中的缓存块的偏移值将数据从所述缓存行读出或向所述缓存行中写入数据，且向所述缓存行中写入数据时更新所述缓存行中的脏位；若未查找到相同标志的缓存行或查找到的缓存行的有效位未置位，所述第二级缓存向所述最后一级缓存发出一个读请求；最后一级缓存接受读请求，并将新数据发送至第二级缓存中时，若所述缓存行组中没有空闲的缓存行，则所述第二级缓存选择所述缓存行组中的某一缓存行，若选择的缓存行中的脏位被置位时，所述第二级缓存向所述最后一级缓存发出一个写请求，所述写请求将选择的缓存行中的缓存块写回所述最后一级缓存，写回后，将新数据写入到所述缓存行中，接着，所述第二级缓存重新执行第一级缓存的读写请求；所述访存请求生成模块执行以下操作：所述最后一级缓存接收所述第二级缓存发出的读写请求时，根据读写物理地址中最后一级缓存规定的组索引确定最后一级缓存中的缓存行组，在所述缓存行组中逐一遍历查找与所述读写物理地址中最后一级缓存规定的标志相同的缓存行，若查找到某一缓存行且查...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄林鹏，朱燕民，沈艳艳，施扬，薛栋梁，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31