基于布隆过滤器的新型混合内存架构磨损均衡策略

摘要 相变存储器（PCM）凭借低功耗的优势有望成为新一代主存储器，但是耐受性的缺陷成为其广泛应用的重要障碍。现有的随机存取存储器（DRAM）缓存技术和磨损均衡分别从减少PCM写数量以及均匀化写操作分布两个角度延长PCM使用寿命，但前者在写回数据时未考虑数据的读写倾向性，后者在空间局部性较强的应用场景下存在数据交换粒度、空间开销、随机性等诸多问题。因此，设计一种全新的混合存储架构，结合最近最少使用（LRU）算法和带有时间变化的最不经常使用（LFU-Aging）算法提出区分数据读写倾向性的缓存策略，并且基于布隆过滤器（BF）设计针对强空间局部性工作集的动态磨损均衡算法，在有效减少冗余写操作的同时实现低空间开销的组间磨损均衡操作。实验结果表明，该策略能够减少PCM上13.4%~38.6%的写操作，同时有效均匀90%以上分组的写操作分布