【技术实现步骤摘要】
读密集型大数据处理的内存刷新方法和系统
本专利技术涉及的是一种计算机领域的技术,具体是一种在内存模块层次上并行DRAM刷新和读取的技术,简称为DBR。
技术介绍
大数据时代,许多网络边缘的计算设施需要数据预处理,这类处理往往对内存读带宽提出了更高要求。另外,一些特殊的智能算法也强调读数据的吞吐量。相比内存写入,这些应用产生更多的内存读取。现有的解决方案通过:内存中处理(Process-in-memory)或是设计专用的加速器得以解决。关于内存刷新,国内外有广泛研究,主要出发点有以下三点:1)与软件应用层需求结合调控刷新。2)从内存控制器出发,优化内存命令及刷新命令调度。3)从内存芯片的微体系结构出发,优化芯片的整体效能。
技术实现思路
针对上述现有技术的缺陷,本专利技术提出一种读密集型大数据处理的内存刷新方法和系统,可以在刷新周期内读取内存数据。其技术要点主要包括两个部分,内存芯片级刷新(DeviceRefresh)和数据恢复(Recovery)。进而刷新操作不会对内存读带宽和内存读延迟产生影响,专利技术借鉴了磁盘条带化RAID3的特性,通过异或校验操作恢复出不能访问的数据。其特点有以下:①以内存芯片为单位刷新。②通过增加额外的内存芯片来存储校验段。③当有内存芯片进行刷新时,再读取过程中进行奇偶校验恢复出不能访问的数据段。所述的以内存芯片为单位的刷新,是相对于传统的Bank或Rank刷新而言。内存模块上的芯片不再统一接受刷新指令来刷新指定的内存行,而是选定指定的芯片来执行刷新操作。且在任何时间,最多有一个芯片处于刷新状态。本专利技术提出用于支撑DBR技术的内存 ...
【技术保护点】
1.一种面向DBR技术的内存模块,其特征在于,包括:设置于内存模块内的接口、异或操作单元、芯片选择器以及与芯片选择器相连的若干个DRAM芯片,其中:内存控制器通过数据总线与内存模块相连并传输数据信息、地址信息和控制信息,内存模块接口与异或操作单元相连并传输恢复后数据信息,异或操作单元与芯片选择器相连并在刷新周期下的读取操作时传输恢复前数据信息,芯片选择器与DRAM芯片相连并传输芯片内存储的信息。
【技术特征摘要】
1.一种面向DBR技术的内存模块,其特征在于,包括:设置于内存模块内的接口、异或操作单元、芯片选择器以及与芯片选择器相连的若干个DRAM芯片,其中:内存控制器通过数据总线与内存模块相连并传输数据信息、地址信息和控制信息,内存模块接口与异或操作单元相连并传输恢复后数据信息,异或操作单元与芯片选择器相连并在刷新周期下的读取操作时传输恢复前数据信息,芯片选择器与DRAM芯片相连并传输芯片内存储的信息。2.根据权利要求1所述的面向DBR技术的内存模块,其特征是,所述的芯片选择器为一个用于剔除出Bank状态为刷新状态下的内存芯片,并将可以访问的芯片链接到异或操作单元的N到N-1的路径选择器。3.根据权利要求1或2所述的面向DBR技术的内存模块,其特征是,所述的芯片选择器对于刷新周期外的读操作仅选择存储数据段的内存芯片。4.根据权利要求1所述的面向DBR技术的内存模块,其特征是,所述的异或操作单元包括:用来恢复数据段的异或模块和用于将数据段重新排列成完整的读取数据的位置选择模块;该异或操作单元在刷新周期外的列读取操作时不工作,而是直接将输入数据连通到输出端口。5.根据权利要求1所述的面向DBR技术的内存模块,其特征是,所述的内存控制器中设有面向于内存写入事务的高速缓存。6.根据权利要求1所述的面向DBR技术的内存模块,其特征是,所述的内存控制器中设有用于存储校验段的额外芯片。7.一种根据上述任一权利要求所述的内存模块的读写方法,其特征在于,包括列写入和列读取,其中:列写入在刷新周期外将数据位和校验段写入,列读取包括①在内存模块处于刷新周期内读取和②在内存模块处于刷新周期外读取,进而实现了读取与刷新并行。8.根据权利要求7所述的方法,其特征是,所述的列写入,其具体步骤包括:步骤1:待写入的数据段通过内存模块接口输入异或操作单元;步骤2:异或操作单元在所有数据段之间进行异或运算,得到校验段;步骤3:芯片选择器连通内存模块上的所述DRAM芯片,校验段写入用于存储校验段的额外芯片中,非校验的数据段写入存储数据段的内存芯片中。9.根据权利要求7所述的方法,其特征是,所述的在内存模块处于刷新周期内读取,其具体步骤包括:步骤1:芯片选择器连接未刷新的内存芯片;步骤2:内存控制器发送列读取命令,未刷新的芯片通过芯片选择器将各自的数据传输到异或操作单元中;步骤3:异或操作单元运算出缺失的数据段,并将数据段按正确的顺序排列,进而得到恢复后的数据,恢复后的数据输出至内存模块接口。10.根据权利要求7所述的方法,其特征是,所述的在内存模块处于刷新周期外读取,其具体步骤包括:...
【专利技术属性】
技术研发人员:李超,曹育海,陈全,姚斌,过敏意,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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