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白皮书

架构一个优化成本/性能的硬件管理混合内存

回顾一个混合内存架构的建议,该架构在增强的闪存前使用了硬件管理的DRAM。

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作者:
弗雷德制品,(1)哈维尔·布埃诺(2)Liji Gopalakrishnan)(1)布伦特Haukness,(1)克里斯•海伍德(1)托尼胡安,(2)埃里克•Linstadt(1)Sally A. McKee,(3)史蒂文·c·吴,(1)Kenneth L. Wright,(1)克雷格•Hampel(1)加里·布朗。(1)

(1) Rambus公司加州森尼维尔市
(2)西班牙巴塞罗那Metempsy
克莱姆森大学,南卡罗来纳州

快速发展的工作负载和爆炸性增长的数据量给数据中心计算、IO和内存性能带来了巨大压力,尤其是内存容量。增加内存容量需要相应降低每比特的内存成本。DRAM技术的扩展一直在稳定地提供可负担的容量增长,但DRAM的扩展正在迅速达到物理极限。其他技术如闪存、增强型闪存、相变存储器和自旋转矩传递磁性RAM有望以较低的每比特成本创造高容量存储器。然而,这些技术具有需要仔细管理的属性。

我们提出了一种混合内存架构,在增强型闪存前使用硬件管理的DRAM,其读取延迟比传统闪存低得多。我们在不同技术参数的背景下探索这种SCM设备的设计空间,评估数据中心工作负载的性能和持久性。我们的混合内存架构在商业上是可实现的,并且可以使用标准的DIMM尺寸,使其进入市场的门槛很低。我们发现,对于像媒体流这样的工作负载,增强型闪存可以与DRAM相结合,以23%的成本使相同容量的仅DRAM系统的性能提高88%,即使考虑到由于磨损造成的更换成本。最重要的是,每性能成本比DRAM高出3.8倍。

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