[发明专利]一种异构混合内存快速访问优化方法及系统

说明书

本发明涉及混合内存技术领域，提供一种异构混合内存快速访问优化方法及系统，方法包括：对NVMe协议的命令处理开销进行优化处理；在对NVMe协议的命令处理开销优化处理后，当命令启动时，采用Endpoint对命令队列进行轮询；采用轮询接收缓冲区中的追踪位内容对DRAM负载的到达与否进行测试，所述追踪位的改变表征读命令的完成，从而解决NVM访存和DRAM访存的速度不匹配的问题，能够在基于NVM扩展系统内存的异构混合内存平台上对NVM内存的快速访问，提高系统整体访存性能，从而提高异构混合内存平台的性能。

技术领域

本发明属于混合内存技术领域，尤其涉及一种异构混合内存快速访问优化方法及系统。

背景技术

随着大数据、内存计算应用的发展和使用，对内存容量和性能的需求越来越大,但动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)的成本高是其中一项影响内存容量扩展的重要因素。而非易失存储器(Non-volatile Memory，NVM)作为一种新型介质，与机械硬盘比，其访问速度快，非易失的特性也越来越受到市场的关注。NVM Express是一个针对使用PCI Express SSD的企业和普通客户端系统开发的可扩展的主机控制芯片接口标准。NVMe提供了一整套相对十分复杂的数据结构以及事务处理方法。通过多个命令提交队列、命令完成队列等进行命令分发与处理。虽然NVMe提供的机制很好，但是对混合内存系统，需要针对性地提出简化的、适用的协议，使得访问的接口可以充分的使用非易失性存储器的优点，最大程度的发挥带宽优势。

目前，NVM作为PCIE SSD或SAS SSD使用，其主要作用是取代机械硬盘。使用NVM对内存扩展，一般使用基于PCIe总线，使用NVMe协议。NVM Express是一个针对使用PCIExpress SSD的企业和普通客户端系统开发的可扩展的主机控制芯片接口标准。但是，NVMe提供的机制并不完全适合异构混合内存系统，其复杂，适用度不高，并不能充分的使用非易失性存储器的优点，最大程度的发挥带宽优势。同时，PCIe总线数据包交换的时间超过千字节的数据传输所需的时间，有很多不必要的数据包交换，导致对NVM访存效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异构混合内存快速访问优化方法，旨在解决现有技术中NVMe提供的机制并不完全适合异构混合内存系统，NVM访存效率低的问题。

本发明是这样实现的，一种异构混合内存快速访问优化方法，所述方法包括下述步骤：

对NVMe协议的命令处理开销进行优化处理，其中，所述NVMe协议的命令处理开销包括命令的获取、命令包的解析、命令包的分发和完成命令包的发送；

在对所述NVMe协议的命令处理开销优化处理后，当命令启动时，采用Endpoint对命令队列进行轮询；

采用轮询接收缓冲区中的追踪位内容对DRAM负载的到达与否进行测试，所述追踪位的改变表征读命令的完成。

作为一种改进的方案，所述对NVMe协议的命令处理开销进行优化处理的步骤具体包括下述步骤：

生成一个专用的命令处理单元，所述命令处理单元用于对所述NVMe协议中的命令的获取和完成命令包的发送流程进行控制执行；

生成一个仲裁器，所述仲裁器用于对所述NVMe协议中的命令包的分发进仲裁。

作为一种改进的方案，所述方法还包括下述步骤：

在I/O命令中加入擦除命令，所述擦除命令用于对flash和PCM进行擦除的控制，记录对flash和PCM的不同擦除位置的擦除次数。

作为一种改进的方案，所述在对所述NVMe协议的命令处理开销优化处理后，当命令启动时，采用Endpoint对命令队列进行轮询的步骤具体包括下述步骤：

对PCIE传输的时间进行预估；