4、高效存储与内存管理技术探索

高效存储与内存管理技术探索

在当今的计算机技术领域，存储和内存管理技术不断发展，以应对日益增长的数据处理需求。本文将介绍两种重要的技术：用于NAND闪存存储系统的HIRE方法，以及在托管语言运行时实现混合内存高效管理的策略。

HIRE方法：降低NAND闪存存储系统的读写损耗

在NAND闪存存储系统中，读写性能和闪存的使用寿命是两个关键的考量因素。HIRE（Hotness and Read reduction approach）方法通过引入新的管理策略，有效降低了读写损耗。

• 存储开销分析 ：在闪存控制器的闪存转换层（FTL）中，每个映射条目扩展了一个热度字段，使用2位记录三种访问热度（RH、WH和MH）。对于先进的SSD来说，这种存储开销可以忽略不计。

• 性能评估方法

  • 模拟环境设置 ：使用事件驱动的模拟器，模拟一个128GB的SSD，包含8个通道，每个通道连接8个闪存芯片。采用动态页面映射方案作为FTL映射方案，并在模拟器的FTL中实现了贪婪垃圾回收和动态磨损均衡方案。
  • 电压参数设置 ：不同的阈值电压对应不同的操作延迟，具体参数如下表所示：
    | 阈值电压 | 传感时间 (µs) | 传输时间 (µs) | 编程时间 (µs) |
    | — | — | — | — |
    | (1.40, 2.85, 3.55, 4.25) | 30 | 40 | 600 |
    | (1.17, 2.37,