摘要 — 混合存储器系统由新兴的非易失性存储器 (NVM) 和 DRAM 组成,已被提出用于满足应用程序日益增长的存储器需求。相变存储器 (PCM)、忆阻器和 3D XPoint 等新兴 NVM 技术具有更高的容量密度、最小的静态功耗和更低的每 GB 成本。然而,与 DRAM 相比,NVM 具有更长的访问延迟和有限的写入耐久性。两种存储器类别的不同特性指向包含多种主存储器类别的混合存储器系统的设计。在新架构的迭代和增量开发中,模拟完成的及时性对于项目进展至关重要。因此,需要一种高效的模拟方法来评估不同混合存储器系统设计的性能。混合存储器系统的设计探索具有挑战性,因为它需要模拟整个系统堆栈,包括操作系统、内存控制器和互连。此外,用于内存性能测试的基准应用程序通常具有更大的工作集,因此需要更长的模拟预热期。本文提出了一种基于 FPGA 的混合存储系统仿真平台。我们的目标是移动计算系统,该系统对能耗敏感,并且可能会采用 NVM 来提高能效。在这里,由于我们的平台专注于混合存储系统的设计,因此我们利用板载硬 IP ARM 处理器来提高模拟性能,同时提高结果的准确性。因此,用户可以使用 FPGA 逻辑元件实现其数据放置/迁移策略,并快速有效地评估新设计。结果表明,与软件 Gem5 相比,我们的仿真平台在模拟时间上加快了 9280 倍。索引术语 — 硬件仿真、FPGA 加速器、内存系统、NVM
主要关键词