一种有效的异构盘高能效缓存机制.PDFVIP

2011 年 第 20 卷 第 11 期 计 算 机 系 统 应 用 ① 一种有效的异构盘高能效缓存机制 窦少彬，杨良怀，龚卫华 (浙江工业大学 计算机科学与技术学院，杭州 310023) 摘 要：固态盘具有低功耗、高性能、耐冲击等优势，硬盘具有高容量、低价格等优势。通过改进文件系统的 结构，把固态盘和硬盘结合起来，固态盘作为硬盘的大容量缓存，组成一个我们称之为异构盘的异构系统，其 性能接近于固态盘，价格却接近于硬盘。同时，在硬盘有足够空闲时长时，使之关闭以减少能耗。针对大容量 缓存，我们采用了合适的树形有哪些信誉好的足球投注网站结构，提出了衰减－增强替换算法获得较高命中率，有效提升存储系统的性 能和降低能耗。 关键词：磁盘节能；固态盘；缓存策略；存储系统；能效 Effective Energy-Efficient Buffering Scheme for Hetero-Drive DOU Shao-Bin, YANG Liang-Huai, GONG Wei-Hua (College of Computer Science and Technology, Zhejiang University of Technology, Hangzhou, 310023 ） Abstract: Compared with traditional hard disk drives (HDDs), solid-state drives (SSDs) are shock-resistant and quieter, and have lower power consumption, lower access time and latency while HDDs have much higher capacity and are cheaper than SSDs. To have the merits of both sides while avoiding their disadvantages, we propose a hetero-drive to combine SSD and HDD by using SSD as a cache for HDD, which creates more idle time for HDD to shut-down for power-saving. At the same time, we put forth a decay-enforcement replacement algorithm (DE algorithm for short) which takes both recency and pastness effect of accesses into account. The experimental results show that our strategy achieves very competitive performance against those traditional buffer replacement algorithms. Key words: energy conservation; SSD; buffer replacement policy; storage-subsystem; energy-efficiency 在过去的 50 多年里，由于硬盘技术的逐渐成熟， 机械结构，所以突发响应时间非常短。这种多片的体 硬盘因其容量大、性价比高等众多优势成为从个人计 系结构还可以发挥并行存取的优势，获得极高的数据 算机到企业级存储系统等计算机系统的主要存储设 传输速率。 备[1] 。同时，随着半导体技术的发展和制造工艺的改 鉴于硬盘的高容量、低价格，固态盘的低容量、 进，闪存的价格持在持续地下降，性能和容量在不断 高价格和高性能的特征，如果把两者结合起来使用， 提升。由 NAND 闪存芯片作为存储介质的固态存储 形成优势互补，就可以组成一个容量和价格接近于硬 器在某些方面性能已大