技术特征：
1.一种延长相变存储器寿命的数据编码方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、在写操作中，对最后一级缓存中每条缓存块内数据，采用重复法与统计法提取缓存块内数据的数据特点，计算得到缓存块内的相似单元simiunit0与simiunit1，记数据编码前对存储单元写入的数目为n0；s2、判断步骤s1得到的simiunit0是否等于simiunit1；s3、当步骤s2中simiunit0等于simiunit1，采用一个相似单元进行编码，以编码后数据能够对最少的存储单元进行写入作为标准，从simiunit0与simiunit1中择优选择一种，同时记编码后数据对存储单元写入的数目为n1；s4、当步骤s2中simiunit0不等于simiunit1，采用两个相似单元进行编码，记编码后数据对存储单元写入的数目为n2；s5、对步骤s3和步骤s4编码后n1和n2的数据长度进行检查，若数据长度超过512bit，更新对应形式对存储单元写入的数目为512；若数据长度未超过512bit，对应编码结果有效；s6、比较步骤s1得到的n0和步骤s5得到的n1和n2，选择最小值对应的数据形式作为最终的写入形式，完成数据编码。2.根据权利要求1所述的延长相变存储器寿命的数据编码方法，其特征在于，步骤s1中，每条缓存块长度为512bit，相似单元的备选长度为16bit、32bit、64bit、128bit。3.根据权利要求2所述的延长相变存储器寿命的数据编码方法，其特征在于，统计法计算相似单元时，设置与相似单元等长的数组a作为统计数组，对缓存块以l bit为粒度进行分段，得到个子缓存块；遍历每个缓存块，在统计数组a中记录各个子缓存块中每bit的内容，若子缓存块中某bit内容为1，则统计数组对应位置的内容加1；若子缓存块某bit为0，统计数组对应位置的内容加0；完成遍历后，对统计数组a进行处理，若a中某元素大于等于表示至少一半的子缓存块在该处内容为1，将a中该元素重置为1；反之，若某元素小于则将对应元素重置为0；将统计数组a经过整理后的内容作为相似单元长度为l bit时，统计法的计算结果。4.根据权利要求2所述的延长相变存储器寿命的数据编码方法，其特征在于，重复法计算相似单元时，以相似单元长度l bit为粒度对缓存块分段，统计每个子缓存块出现的次数，将重复出现次数最多的子缓存块作为相似单元长度为l bit时，重复法的计算结果。5.根据权利要求1所述的延长相变存储器寿命的数据编码方法，其特征在于，步骤s3中，将缓存块按照相似单元长度进行分段，使每个子缓存块与相似单元异或，若异或结果为0，对应子块与相似单元内容相同，设置对应标志位为0；若异或结果不为0，对应子块与相似单元内容不同，设置对应标志位为1；选择编码后结果对存储单元写入最少的作为采用一个相似单元编码的最终结果。6.根据权利要求5所述的延长相变存储器寿命的数据编码方法，其特征在于，相似单元的备选长度共4种，数据编码后被组织为：前缀+相似单元+标志位+异或结果非0内容的形
式，前缀表示相似单元长度。7.根据权利要求5所述的延长相变存储器寿命的数据编码方法，其特征在于，若simiunit0与simiunit1相等，将simiunit0直接作为结果。8.根据权利要求1所述的延长相变存储器寿命的数据编码方法，其特征在于，步骤s4中，将缓存块按照相似单元长度进行分段，以重复法结果simiunit0作为主相似单元，对不等于simiunit0的剩余子缓存块采用统计法计算得到新的simiunit1作为辅相似单元；通过将simiunit0与各个子缓存块异或计算得到与simiunit0相同的子块，在tag0中设置其对应的标志位为0；对于不等于simiunit0的子块，分别与统计法获得的simiunit1进行异或操作，标记出与simiunit1相等的子块，在tag1中设置对应的标志位为0；选择编码后对存储单元写入最少的作为采用两个相似单元编码的最终结果。9.根据权利要求8所述的延长相变存储器寿命的数据编码方法，其特征在于，相似单元的备选长度共4种，数据编码后将被组织为：前缀+主相似单元+tag0+辅相似单元+tag1+与辅相似单元异或结果非0内容的形式，前缀表示相似单元长度。10.一种延长相变存储器寿命的数据编码系统，其特征在于，包括：提取模块，在写操作中，对最后一级缓存中每条缓存块内数据，采用重复法与统计法提取缓存块内数据的数据特点，计算得到缓存块内的相似单元simiunit0与simiunit1，记数据编码前对存储单元写入的数目为n0；判断模块，判断提取模块得到的simiunit0是否等于simiunit1；第一编码模块，当判断模块中simiunit0等于simiunit1，采用一个相似单元进行编码，以编码后数据能够对最少的存储单元进行写入作为标准，从simiunit0与simiunit1中择优选择一种，同时记编码后数据对存储单元写入的数目为n1；第二编码模块，当判断模块中simiunit0不等于simiunit1，采用两个相似单元进行编码，记编码后数据对存储单元写入的数目为n2；校验模块，对第一编码模块和第二编码模块编码后n1和n2的数据长度进行检查，若数据长度超过512bit，更新对应形式对存储单元写入的数目为512；若数据长度未超过512bit，对应编码结果有效；输出模块，比较提取模块得到的n0和校验模块得到的n1和n2，选择最小值对应的数据形式作为最终的写入形式，完成数据编码。
技术总结
本发明公开了一种延长相变存储器寿命的数据编码方法及系统，设计重复法与统计法两种方法计算得到数据特点的相似单元，通过相似单元表示缓存块内数据，实现数据编码；当统计法与重复法的计算结果相同时，设置一个相似单元通过异或操作进行数据编码；当统计法与重复法的计算结果不同时，考虑同时采用两个相似单元进行数据编码。判断编码后的数据是否超长，最终选择一种对存储单元按位更新数目最少的形式作为最终的数据形式写入相变存储器中。通过充分利用缓存块内数据相似的特点，采用相似单元作为数据特点表示缓存块内其他数据，减少了写入操作中需要对存储单元更新的数目，能够显著克服由于写操作导致的相变存储器寿命较短、使用能耗较高的不足。使用能耗较高的不足。使用能耗较高的不足。
技术研发人员：董小社 米珏 惠祖明 王龙翔 陈维多
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2022.12.05
技术公布日：2023/3/16