[發明專利]基于過濾表的DRAM行緩沖器混合管理方法

在審

• 申請號: 202011592037.X
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112631958A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 章鐵飛
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: G06F12/0871
• 分類號: G06F12/0871
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于過濾表的DRAM 行緩沖器混合管理方法，其特征在于，包括如下步驟：

緩存向DRAM發起數據訪問請求時，DRAM內存控制器根據訪問請求的地址定位目標內存塊，并將目標數據的地址發往目標內存塊的過濾表，過濾表根據條目信息，決定該目標數據隸屬的內存行，將采用的行緩沖器管理策略。

2.根據權利要求1所述的過濾表，其特征在于：每個內存塊對應一過濾表，過濾表包含n個條目，每個條目包含行地址、訪問次數、有效標志位和最近訪問標志位；根據數據訪問請求的目標內存行地址，查找過濾表；如果過濾表已經存在目標內存行地址對應的條目，稱過濾表命中，此時命中條目的訪問次數要遞增1，最近訪問標志位設為1；如果過濾表不存在目標內存行對應的條目，即過濾表缺失，此時以目標內存行的行地址創建新的條目，同時將該條目的訪問次數初始化為1，最近訪問標志位設為1。

3.根據權利要求1所述的過濾表根據條目的信息決定該目標數據隸屬的內存行將采用的行緩沖器管理策略，其特征在于：過濾表根據條目信息，決定目標數據隸屬的內存行采用開放，還是關閉的行緩沖器管理策略。

4.根據權利要求3所述的過濾表根據條目信息，其特征在于：根據當前目標內存行的行地址查找過濾表，如果對應的條目存在，將其最近訪問標志位置為1，并獲得條目的訪問次數ref，比較ref與閥值K：如果ref≥K，則目標內存行采用開放行緩沖器管理策略；否則，即refK，則目標內存行采用關閉行緩沖器管理策略；如果對應的條目不存在，則創建新的過濾表條目。

5.根據權利要求4所述的創建新的過濾表條目，其特征在于：創建新條目時，過濾表查找本表并選擇一空閑條目，再將目標內存行地址賦值給空閑條目，將空閑條目的訪問次數初始化為1，同時將有效標志位和最近訪問標志位都置為1；如果當前本表中不存在空閑條目，則根據最近最少使用的原則，定位一個條目作為犧牲條目，使用目標內存行的地址賦值犧牲條目的行地址，提取犧牲條目的訪問次數用于更新閥值K，然后再將犧牲條目的訪問次數初始化為1，最近訪問標志位設置為1；再根據權利要求4，選擇新創建過濾表條目所對應內存行的行緩沖器管理策略。

6.根據權利要求5所述的更新閥值K，其特征在于：閥值K要不斷地更新以動態適應內存訪問模式，閥值K基于過濾表的犧牲條目的訪問次數更新；假設犧牲條目的訪問次數為ref，當前的閥值為K_present，則新的閥值K_new計算公式： K_new=(1-a) *K_present+a*ref，其中a為平滑經驗參數，K_new按向上取整。

7.根據權利要求4所述的開放行緩沖器管理策略，其特征在于：如果行緩沖器保有上一次訪問的內存行數據，且該內存行數據不包含本次訪問的目標數據，則將行緩沖器的數據立即寫入輔助寫緩沖器，同時從內存塊讀取目標數據隸屬的內存行并加載到行緩沖器，完成目標數據的讀寫；同時，輔助寫緩沖器將數據寫回到內存塊中對應的內存行，本次的目標行數據暫時保持在內存行緩沖器中，直到下一次數據訪問。

8.根據權利要求4所述的關閉行緩沖器管理策略，其特征在于：如果行緩沖器保有上一次訪問的內存行數據，且該內存行數據不包含本次訪問的目標數據，將行緩沖器的數據立即寫入輔助寫緩沖器，同時從內存塊讀取目標數據所屬的內存行并加載到行緩沖器，完成目標數據的讀寫；同時，輔助寫緩沖器將數據寫回到內存塊中對應的內存行；最后本次訪問的目標行數據再從內存行緩沖器寫回內存塊，保證行緩沖器空閑，供下一次數據訪問使用。

9.根據權利要求7、8所述的輔助寫緩沖器，其特征在于：每個內存塊配備一輔助寫緩沖器，位于內存塊與行緩沖器之間，當發生行緩沖器數據沖突時，行緩沖器中的數據立即寫入輔助寫緩沖器，輔助寫緩沖器在內存塊空閑時再將數據寫回內存塊；輔助寫緩沖器不能直接從內存塊加載數據。