Amber：通过详细建模所有SSD资源实现精确全系统仿真
硬件体系结构
2018-11-06 v1
摘要
SSD已成为现代存储器层次结构中的主要存储组件，SSD研究需要通过将SSD子系统集成到全系统环境中来探索未来的基于仿真的研究。然而，在全系统仿真下对SSD建模存在若干挑战；SSD由其自身的完整系统和架构组成，采用所有必要的硬件，如CPU、DRAM和互连网络。利用这些硬件组件，SSD还需要具有多个设备控制器、内部缓存以及遵从广泛存储接口与协议范围的软件模块。这些SSD硬件和软件都是在全系统环境下实现可与主机系统并行运行的存储子系统所必需的。在这项工作中，我们引入一个新的SSD仿真框架，SimpleSSD 2.0，即Amber，它对嵌入式CPU核、DRAM和各种闪存技术（SSD内）进行建模，并通过启用数据传输仿真在全系统仿真环境下运行。Amber还包括完整的固件栈，包括DRAM缓存逻辑、闪存固件（如FTL和HIL），并通过修订流行全系统仿真器的所有功能与时序CPU模型（gem5）的主机DMA引擎和系统总线来遵从多样的标准协议。所提出的仿真器能够捕获在各种OS系统和硬件平台执行下嵌入式核、DRAM、固件和闪存的动态性能与功耗细节。使用Amber，我们通过仿真不同类型全系统（如移动设备和通用计算机）刻画若干系统级挑战，并通过比较被动存储与主动存储架构提供全面分析。
引用
@article{arxiv.1811.01544,
title = {Amber: Enabling Precise Full-System Simulation with Detailed Modeling of All SSD Resources},
author = {Donghyun Gouk and Miryeong Kwon and Jie Zhang and Sungjoon Koh and Wonil Choi and Nam Sung Kim and Mahmut Kandemir and Myoungsoo Jung},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.01544},
year = {2018}
}
备注
This paper has been accepted at the 51st Annual IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture (MICRO '51), 2018. This material is presented to ensure timely dissemination of scholarly and technical work