[发明专利]行缓冲管理策略确定方法和装置、bank划分方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子和计算机技术，尤其涉及一种行缓冲管理策略确定方法和装置，以及一种bank划分方法和装置。

背景技术

存储墙问题的存在以及CMP(Chip MultiProcessors，单芯片多处理器)系统的普及使得主存成为多核的主要共享资源。主存性能逐渐成为制约系统性能的关键，也是计算机系统结构设计者关心的主要问题之一。CMP系统共享主存系统，多个应用同时运行同时访问主存，使用FR-FCFS(first ready firstcome first serve，先来先服务)策略不能保证系统的公平性，因为行局部性好的访存密集型应用总是优先调度，导致计算密集型以及访存局部性不好的应用访存延时大；同时，还需要考虑多个应用同时访问主存访存交易之间相互影响，其会破坏单个应用原有的行局部性，引发额外的行冲突、以及共享资源如地址/数据总线等的冲突，从而降低系统性能。Bank划分方法为不同的应用分配不同的bank来隔离各个应用的访存交易，从根本上消除各应用访存交易之间的相互影响，提高访存性能；但是bank划分方法没考虑主存系统的功耗开销。

另外，研究表明DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器)主存系统的功耗开销在计算机系统总功耗开销中所占比例很大。一项近期研究表明，在一个使用FB-DIMM(Fully Buffered DIMM，全缓冲内存模组)主存的多核服务器系统中，主存子系统的功耗能达到100瓦，主存的功耗与处理器的功耗相当；虽然，DDR3(Double Data Rate 3，八倍速率同步动态随机存储器)主存比FB-DIMM能效性高，但是主存功耗开销在整个系统功耗开销中所占的比例仍然很大。随着每个核所占主存容量的增加，主存系统的功耗甚至能超过处理器的功耗。因此，如何降低DRAM主存系统的功耗开销，提高主存子系统的能效性是迫切的并且必需要解决的问题。

在DRAM主存系统中，每个bank都有一个行缓冲用来缓存一页数据，对行缓冲区的管理方法就是行缓冲管理策略。如图1所示，有两种行缓冲管理策略：open-page(开放页)策略和close-page(闭合页)策略，不同的行缓冲管理策略可以提高主存系统的性能或者降低主存系统的功耗开销。

Open-page策略通过不关闭行保存主存的一行数据来充分利用访存序列的局部性。在一个使用open-page策略的DRAM主存控制器中，一旦某个bank的一行数据被搬移到灵敏放大器中，对相同bank同一行(命中)的访存请求延时就能达到最小值列访问延时tCAS，这是因为对打开行的读访问只需要执行一个列访问命令将数据从灵敏放大器中读出给主存控制器。但是，如果下一个访问是针对相同bank的不同行，即发生bank冲突，这种情况下主存控制器必须先对bank进行预充电，激活另一行，然后再执行列访问命令，访存延时为三者之和tRP+tRCD+tCAS。与open-page不同，close-page行缓冲管理策略在进行完一次列操作命令后立即将一行关闭(通过auto-precharge(自动预充电)命令对行缓冲进行预充电)，预充电之后bank处于空闲状态。使用close-page策略的主存系统访存延时为行激活延时和列操作延时之和(tRCD+tCAS)。因此，选择最佳的行缓冲管理策略能提高主存系统的性能。另外一方面，行缓冲管理策略对DRAM主存系统的功耗开销有很大影响，同样最佳的行缓冲管理策略与应用的访存行为密切相关；对于计算密集型的应用，使用close-page策略能大幅增加主存处于空闲状态的时间，从而降低主存系统的功耗开销。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种行缓冲管理策略确定方法和装置，以及一种bank划分方法和装置，提高主存系统的性能，降低主存系统的功耗开销，从而提高主存系统的功耗有效性。

为了解决上述问题，本发明提供了一种行缓冲管理策略确定方法，包括：

获取应用的访存行为信息，根据所述访存行为信息为所述应用分配行缓冲管理策略。

上述方法还可具有以下特点，所述访存行为信息包括访存密集度参数和/或行局部性参数。

上述方法还可具有以下特点，所述根据所述访存行为信息为所述应用分配行缓冲管理策略包括：

如果所述应用的访存密集度参数小于等于第一阈值，则为所述应用分配的行缓冲管理策略为闭合页close-page；

如果所述应用的访存密集度参数大于所述第一阈值，且所述应用的行局部性参数小于等于第二阈值，则为所述应用分配的行缓冲管理策略为闭合页close-page；