基于當代DRAM結構的存儲器控制器設計
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4.1模擬環境及基準
Imagine流存儲系統包括2個地址產生器，4個交叉存儲體控制器，2個記錄緩沖按正確順序放置流數據在SRF。所有這些單元在同一芯片Imagine處理器核中。地址產生器支持3種地址模式：常量跨步，間接尋址，位翻轉。地址產生器可以產生任何長度的存儲器訪問流，只要數據適合SRF。對于跨步訪問，地址產生器利用基址、跨步、長度，連續的地址依照基地址增加跨步常量。對于間接尋址，基地址加上來自SRF的變址計算地址。實驗運行在一組微基準上，如表1。本文引用地址：http://www.104case.com/article/163365.htm
表1. 基準
4.2性能表現分析
存儲器控制器以執行沒有重排序作為性能比較的基礎。即控制器使用按序策略：列存取只執行最早掛起的訪問。如圖2黑色的條狀代表按序策略性能。unit load取得DRAM峰值帶寬(2GB/s)的97%，3%的開銷是有時預充電/激活延遲；unit load到unit持續帶寬14%的下降是因為讀和寫交叉，讀訪問和寫訪問轉換需要1周期的數據引腳高阻態；unit conflict由于體內行來回交換使得帶寬下降到峰值得51%；random只有unit load 的15%帶寬，因為存取一個字需要7 DRAM周期。
4.3.1 簡單調度
簡單的First-ready存取調度策略平均提高25%性能。First-ready調度采用ordered優先，如表1，來決定所有的調度。First-ready調度者考慮所有的掛起訪問并且為不違反時序和資源限制的最早掛起的訪問調度1個DRAM操作。這個調度算法最明顯的好處就是當等待為了最早掛起訪問的預充電或者激活操作時，可以同時對其他體進行存取，DRAM內部多體并行。
圖2. 按序和first-ready存取調度下的存儲器帶寬
圖2，first-ready調度算法比按序在微基準最多增加性能79%。unit load提高較??；Random提高125%，因為他們能夠顯著提高每次行激活列存取的數量。
4.3.2 復雜調度
更加具有挑戰性的調度算法能夠進一步提高性能，這部分將研究4種調度算法進一步提高存儲器帶寬。如圖3，包含random的基準偏向關預充電策略，這種策略只要激活行沒有掛起訪問就進行體預充電。對于大部分其他基準，開和關預充電策略相差甚微。除了Unit load用col/closed算法表現差，其他基準都有較大性能提高。
圖3.各種存取調度算法情況下的存儲器帶寬
5、結論
本文創新點：存儲器存取調度大大地增加了DRAM存取帶寬的利用，緩沖存儲器訪問命令，按照某個順序選擇執行，既有體間并行又最大化利用每個行命令的列存取數量，使得系統性能提高。在大部分基準下，關閉頁調度策略是有利的。這部分地因為DRAM有合并最后列存取請求的體預充電的能力。調度算法是否行優先或者列優先在性能上差異較小。最后，調度讀優先于寫可提高性能。存儲器存取調度是最大利用日益寶貴的存儲器帶寬資源的重要技術。
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