混合内存系统通过组合使用不同的内存技术，能够同时满足性能、能耗、容量、成本等多方面的需求，备受学术界和产业界的关注。由于不同内存技术存在性能差异，混合内存系统必须采用合适的数据迁移策略，将频繁访问的数据迁移至快速内存中，以提高整体性能。然而现有的数据迁移策略要么过于激进，导致了大量的无效迁移流量，要么过于保守，无法快速响应访问模式变化。此外，现有的方案通常忽视了元数据查询开销。

实验室博士生彭周旋在冯丹教授，陈俭喜副教授的指导下，提出了基于相对热度的数据迁移策略RHPM。RHPM通过页面之间互相竞争的方式选出需要迁移的热数据，用相对热度的概念代替了传统的阈值方法。这种基于相对热度的迁移方式既能快速响应访问模式变化，也能避免无效的迁移流量。同时，RHPM通过低开销的片上结构设计实现了并行预取数据和元数据，有效隐藏了元数据查询开销。与当前最先进的方案相比，RHPM的整体性能优化了13.34%，并降低了44.19%的能耗。

该研究成果以Regular Paper“RHPM: Using Relative Hotness to Guide Page Migration for Hybrid Memory Systems”于2022年12月发表于IEEE Transaction on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems（TCAD），DOI：10.1109/TCAD.2022.3231836。IEEE TCAD是集成电路计算机辅助设计领域的国际顶级期刊。

图1 RHPM策略及数据布局示意图

图2 整体性能对比