本文關(guān)鍵詞：SOC存儲(chǔ)子系統(tǒng)高層建模及DDR控制器訪存調(diào)度策略的研究和設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著處理器和存儲(chǔ)器性能增長速度的差距逐漸增大,存儲(chǔ)器性能的好壞逐漸成為影響SOC系統(tǒng)性能的重要因素。優(yōu)化DDR控制器訪存調(diào)度算法和DDR控制器頁策略是改進(jìn)DDR存儲(chǔ)器性能的關(guān)鍵,設(shè)計(jì)合理的訪存調(diào)度算法和頁策略將很大程度上優(yōu)化SOC系統(tǒng)的性能。本文將在SOC存儲(chǔ)子系統(tǒng)高層建模的基礎(chǔ)上優(yōu)化DDR控制器訪存調(diào)度算法,SOC存儲(chǔ)子系統(tǒng)高層建模使用美國馬里蘭大學(xué)開發(fā)的開源模擬器DRAMSim2。本文通過對其源代碼進(jìn)行修改裁剪,在DRAMSim2原有輪詢調(diào)度算法基礎(chǔ)上,增加優(yōu)先級調(diào)度策略,形成基于輪詢機(jī)制的優(yōu)先級調(diào)度算法,改進(jìn)原始DRAMSim2版本中僅支持固定開頁和閉頁的頁策略,實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)開閉頁切換的功能。針對基于輪詢機(jī)制的訪存調(diào)度算法存在的問題,將輪詢調(diào)度算法和優(yōu)先級調(diào)度算法的特點(diǎn)結(jié)合,在DRAMSim2中設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于輪詢機(jī)制的優(yōu)先級調(diào)度算法,DDR控制器的訪存性能得到顯著提升,改進(jìn)的基于輪詢機(jī)制的優(yōu)先級調(diào)度算法對系統(tǒng)延遲性能的提升在15-30%。針對DRAMSim2中的靜態(tài)頁管理策略,采用實(shí)驗(yàn)對比開頁策略、閉頁策略和動(dòng)態(tài)開閉頁策略在延遲和功耗上的差距,改進(jìn)的動(dòng)態(tài)開閉頁策略平衡了開頁策略和閉頁策略的延遲和功耗。SOC存儲(chǔ)子系統(tǒng)高層建模以其高效快速的特點(diǎn),正被越來越多地應(yīng)用于DDR控制器訪存調(diào)度算法的研究和改進(jìn)中。本文優(yōu)化的DRAMSim2,能應(yīng)用于研究復(fù)雜DDR控制器訪存調(diào)度算法和動(dòng)態(tài)頁策略,滿足比原始版本更多樣的研究需求。
【關(guān)鍵詞】：片上系統(tǒng) DDR控制器 DRAMSim2 訪存調(diào)度算法 輪詢 頁策略
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題背景與意義9-10
• 1.1.1 課題研究的背景9
• 1.1.2 論文的意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 SOC存儲(chǔ)子系統(tǒng)高層建模的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 DDR控制器訪存調(diào)度算法的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 DDR控制器頁策略的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 研究內(nèi)容與設(shè)計(jì)指標(biāo)14
• 1.3.1 研究內(nèi)容14
• 1.3.2 設(shè)計(jì)指標(biāo)14
• 1.4 論文組織14-17
• 第二章 存儲(chǔ)系統(tǒng)的工作原理17-31
• 2.1 存儲(chǔ)系統(tǒng)概述17
• 2.2 DDR顆粒簡介17-19
• 2.2.1 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器DRAM17-18
• 2.2.2 DDR顆粒的工作過程18-19
• 2.3 DDR存儲(chǔ)控制器19-29
• 2.3.1 宏觀調(diào)度20-22
• 2.3.2 微觀調(diào)度22-28
• 2.3.3 DRAMSim2中訪存調(diào)度策略存在的問題28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-31
• 第三章 DDR控制器訪存調(diào)度算法和頁策略優(yōu)化設(shè)計(jì)31-41
• 3.1 基于輪詢機(jī)制調(diào)度算法的改進(jìn)31-34
• 3.1.1 DRAMSim2中實(shí)現(xiàn)的輪詢調(diào)度算法31-32
• 3.1.2 改進(jìn)的基于輪詢機(jī)制的優(yōu)先級調(diào)度算法32-34
• 3.2 DRAMSIM2頁策略改進(jìn)設(shè)計(jì)34-39
• 3.2.1 感知放大器的設(shè)計(jì)改進(jìn)依據(jù)34
• 3.2.2 DRAMSim2的頁策略34-35
• 3.2.3 可適配動(dòng)態(tài)頁策略35-39
• 3.3 本章小結(jié)39-41
• 第四章 DDR控制器訪存調(diào)度算法和頁策略的改進(jìn)設(shè)計(jì)與建模41-57
• 4.1 DRAMSIM2的原理與結(jié)構(gòu)41-47
• 4.1.1 DRAMSim2模擬器簡介41
• 4.1.2 DRAMSim2的結(jié)構(gòu)41-43
• 4.1.3 DRAMSim2的基本參數(shù)43-47
• 4.2 DRAMSIM2的核心類設(shè)計(jì)47-50
• 4.2.1 CPU模型類47-48
• 4.2.2 DDR控制器類48-50
• 4.2.3 DDR顆粒類50
• 4.3 針對DRAMSIM2命令隊(duì)列的優(yōu)化設(shè)計(jì)50-53
• 4.4 編碼實(shí)現(xiàn)53-56
• 4.4.1 基于輪詢機(jī)制的優(yōu)先級調(diào)度算法的編碼實(shí)現(xiàn)53-54
• 4.4.2 可適配的動(dòng)態(tài)頁策略的編碼實(shí)現(xiàn)54-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第五章 模型的仿真驗(yàn)證與分析57-69
• 5.1 仿真環(huán)境搭建57-59
• 5.1.1 仿真環(huán)境57-58
• 5.1.2 基準(zhǔn)測試程序簡介58-59
• 5.2 測試結(jié)果及分析59-68
• 5.2.1 DRAMSim2原始版本性能分析59-60
• 5.2.2 仿真原理介紹60-61
• 5.2.3 訪存調(diào)度算法的改進(jìn)設(shè)計(jì)測試61-63
• 5.2.4 頁策略改進(jìn)的測試63-66
• 5.2.5 測試結(jié)果與設(shè)計(jì)指標(biāo)的對比66-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 第六章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 總結(jié)69
• 6.2 展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-77
• 作者的成果77

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：317839