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随着计算机技术的提升,多核多处理器的计算机系统逐渐成为主流,同时运行的应用程序(或线程)数目的显著增加,这增加了系统的工作负载,需要提高系统主存储器的容量来满足大量程序运行的需求。经过多年的技术发展和革新,动态随机存储器的数据传输率和密度得到大幅度的提升,然而受到动态随机存储器单元组件制作工艺的限制,动态随机存储器的密度难以得到进一步提升。 因此,研究者们开始研究可以用来替换动态随机存储器作为下一代存储器解决方案的新型存储器。相变存储器成为可选的热门方案之一。相变存储器相对于动态随机存储器提供了更高的存储密度。在以相变存储器为主存的系统中,将得到更大的主存容量,满足系统的需求。 高密度的相变存储器同时也有一些弊端,其相对较长的读写延迟,受限的读写操作次数等,使其作为高密度大容量存储器方案的发展遇到一些问题。根据动态随机存储器和相变存储器各自的优点,我们设计了基于相变存储器的混合主存系统,使用具有快速读写速度的动态随机存储器作为缓存存储器,综合利用动态随机存储器良好的读写时延和相变存储器的大容量特性。同时采用写时复制、部分写、损耗均衡算法等优化策略减少对相变存储器的写操作,延长相变存储器的寿命。从简化的抽象模型,模拟仿真实验的结果看使用了动态随机存储器缓存的基于相变存储器的主存储系统对于系统的性能有比较显著的提升,验证了此方案的可行性。