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本分析基於ETH的ETH 263-2210-00L Computer Architecture, Fall 2019
DRAM FRESH
前提條件
對於具有4 GB DRAM主存系統且每64毫秒刷新一行的計算機，請回答以下問題。
Q1
在機器上獨立運行兩個應用程序（A和B）期間，您會發現應用程序A的內存暫停週期要比應用程序B大得多，而這兩個應用程序的內存請求數量相似。這可能是什麼原因？
應用程序A也比應用程序B消耗更多的內存能量。這可能是什麼原因？
當應用程序A和B在計算機上一起運行時，應用程序A的性能會顯著降低，而應用程序B的性能不會降低太多。爲什麼會這樣？
設計器決定使用更智能的策略刷新內存。只有在過去64毫秒內未被訪問的行纔會刷新。您認爲這是一個好主意嗎？爲什麼或者爲什麼不？
當應用此新的刷新策略時，在運行應用程序B期間，刷新能耗顯著下降。相反，在運行應用程序a期間，刷新能耗僅略微降低。爲什麼會這樣？
Q1解答
大量應用程序A的內存請求可能導致行緩衝衝突，而應用程序B的內存請求具有更好的行緩衝局部性。因此，應用程序A的請求可能需要更長的時間來服務，並且它花費更多的時間來等待內存。注意：這個問題是開放式的。可能還有其他正確的解決方案。
行緩衝區miss比行緩衝區hit消耗更多的能量。行緩衝區需要預充電、激活和讀/寫，而行緩衝區只需要讀/寫。因此，如果應用程序A觀察到更多的行衝突，它可以消耗更多的內存能量。注意：這個問題是開放式的。可能還有其他正確的解決方案。
當應用程序一起運行時，它們相互干擾。因此，當兩個應用程序一起運行時，它們的性能會降低。但是，如果使用了一個像FR-FCFS的先調度行緩衝區hit後調用行緩衝區miss的內存調度程序，它將支持應用程序B的請求，而不是應用程序a的請求。因此，應用程序A的性能會進一步降低。注意：這個問題是開放式的。可能還有其他正確的解決方案。
如果內存中有很大一部分行包含數據並被訪問（在64毫秒刷新窗口內），這會顯著降低刷新能量，因爲這些行不必顯式刷新。但是，如果只有少數行包含數據並且只有這些行被訪問，則此策略不會提供很大的刷新能量減少，因爲大部分行仍以64毫秒的速率刷新。應該考慮所需額外存儲空間的面積、性能和能源開銷，以跟蹤行訪問。注意：這個問題是開放式的。可能還有其他正確的解決方案。
這是可能的。如果應用程序B有一個大的工作集，它可以訪問很大一部分內存行（在64毫秒刷新窗口內），因此這些行不必顯式刷新。另一方面，應用程序A可能具有更小的工作集，因此仍有很大一部分行必須以64毫秒的速率刷新。注意：這個問題是開放式的。可能還有其他正確的解決方案。