[发明专利]数据缓存方法、缓存和计算机系统

说明书

技术领域

本发明实施例涉及存储技术，尤其涉及一种数据缓存方法、缓存和计算机系统。

背景技术

目前越来越多的应用以数据为中心，例如互联网应用、大数据应用等。这些应用需要强大的存储支持。

在现有技术中，通常采用的动态随机访问存储器(Dynamic Random-Access Memory，以下简称：DRAM)作为计算机系统。然而，受工艺的限制，DRAM的容量较小且能耗较大，很难满足应用对大容量低能耗的要求。今年来，非易失性存储器(Non-Volatile Memory，以下简称：NVM)被广泛采用，其具有存储量大、能耗低的优势，采用NVM取代DRAM作为计算机系统，能够满足应用对大容量低能耗的需求。但是与DRAM相比，NVM的读写延迟较长。正是由于DRAM和NVM各有利弊，现有技术进一步采用DRAM和NVM组成的混合内存，以期望为应用提供大容量、低能耗、高性能的内存。

发明内容

本发明实施例提供一种数据缓存方法、缓存和计算机系统。

第一方面，本发明实施例提供一种数据缓存方法，所述方法由缓存Cache执行，包括：

接收CPU发送的数据访问请求，所述数据访问请求中包含访问地址；

根据所述访问地址判断待访问数据是否缓存在所述Cache中；

在确定所述待访问数据没有缓存在所述Cache中的情况下，根据所述Cache中的缓存线Cache line的历史访问频率以及Cache line对应的内存的类型，判断所述Cache中是否存在满足第一预设条件的Cache line，其中，所述满足第一预设条件的Cache line包括历史访问频率低于预设频率且与动态随机访问存储器DRAM类型的内存对应的Cache line，所述内存包括DRAM类型的内存和非易失性存储器NVM类型的内存；

在确定所述Cache中存在满足第一预设条件的Cache line的情况下，在满足第一预设条件的Cache line中选择待替换的第一Cache line；

根据所述访问地址从所述内存中读取所述待访问数据；

采用第二Cache line替换所述第一Cache line，所述第二Cache line包含所述访问地址和所述待访问数据；

所述Cache向所述CPU发送所述待访问数据。

第二方面，本发明实施例提供一种缓存Cache，包括：

接收模块，用于接收CPU发送的数据访问请求，所述数据访问请求中包含访问地址；

命中确定模块，用于根据所述访问地址判断待访问数据是否缓存在所述Cache中；

替换确定模块，用于在确定所述待访问数据没有缓存在所述Cache中的情况下，根据所述Cache中的缓存线Cache line的历史访问频率以及Cache line对应的内存的类型，判断所述Cache中是否存在满足第一预设条件的Cache line，其中，所述满足第一预设条件的Cache line包括历史访问频率低于预设频率且与动态随机访问存储器DRAM类型的内存对应的Cache line，所述内存包括DRAM类型的内存和非易失性存储器NVM类型的内存；在确定所述Cache中存在满足第一预设条件的Cache line的情况下，在满足第一预设条件的Cache line中选择待替换的第一Cache line；

读取模块，用于根据所述访问地址从所述内存中读取所述待访问数据；

替换模块，用于采用第二Cache line替换所述第一Cache line，所述第二Cache line包含所述访问地址和所述待访问数据；

发送模块，用于向所述CPU发送所述待访问数据。

第三方面，本发明实施例提供一种计算机系统，包括：处理器、混合内存和如前述第二方面所述的缓存Cache，所述混合内存包括DRAM和NVM，所述处理器、所述混合内存与所述缓存Cache通过总线连接。