北卡羅來納州立大學的計算機工程研究人員開發(fā)了新的軟件和硬件設計，這些設計應該限制編程錯誤并提高使用非易失性存儲器(NVM)技術的設備的系統性能。
“目前，計算機依靠動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)進行操作，”北卡羅來納州電氣和計算機工程副教授詹姆斯塔克說，他是兩篇關于這項工作的論文的共同作者。“但是DRAM具有很大的局限性，因此難以擴展以應對下一代系統。
“因此，下一代計算機系統可能會依賴新興的NVM技術進行操作和數據存儲。我們的工作重點是解決從DRAM計算范式轉向NVM所固有的一些編程和性能挑戰(zhàn)，” Yan Solihin，北卡羅來納州電氣和計算機工程教授，論文的共同作者。
NVM系統面臨的一個挑戰(zhàn)是在更改內存之前確定如何記錄或保存一大塊內存。這些日志允許用戶在系統出現故障時重置內存，從而破壞正在修改的內存。
目前，登錄NVM系統需要程序員將額外的代碼合并到他們的程序中 - 降低性能 - 并增加寫入內存的操作數量。如果經常寫入內存可靠性會受到影響。
為了解決這個問題，研究人員開發(fā)了一個名為Proteus的系統，它包括一個軟件模型和互補硬件。
由于NVM計算機目前主要是理論上的，因此研究人員將Proteus的性能與詳細模擬器中的其他技術進行了比較。
其他技術寫入內存比Proteus多兩到六倍，這意味著Proteus在保持內存的長期可靠性方面要好得多。
“與現有技術相比，Proteus能夠在寫入內存方面幾乎免費記錄內存，”Solihin說。
Proteus在運行速度方面也表現優(yōu)于其他技術，盡管其優(yōu)勢更為適中 - 比現有最佳技術提高了9%至11%。
NVM系統的第二個挑戰(zhàn)與系統如何為數據提供地址以便檢索它有關。出于安全性和其他原因，某些程序要求更改這些地址 - 但這會使編程復雜化并降低NVM系統的性能。
為了解決這個問題，研究人員開發(fā)了一種硬件驅動的技術，可以有效地為數據創(chuàng)建永久地址，但允許程序根據需要為這些地址提供假名。
“編程仍然需要考慮硬件，但它允許程序員使用他們習慣的虛擬內存方法，”Tuck說。“在模擬中，我們的方法比以前的技術運行速度至少快1.5倍。”
這兩項新技術的論文將于10月14日至18日在馬薩諸塞州波士頓舉行的IEEE / ACM國際微體系結構研討會上發(fā)表。
第一篇論文的主要作者，“Proteus：一種靈活，快速的軟件支持的NVM硬件記錄方法”，是Seunghee Shin，博士。NC州的學生。該論文由Satish Kumar Tirukkovalluri博士共同撰寫。北卡羅來納州立大學的學生，以及北卡羅來納州立大學電氣和計算機工程系教授Yan Solihin。
第二篇論文的主要作者，“硬件支持的持久對象地址轉換”，是王天聰，博士。NC州的學生。該論文由Sakthikumaran Sambasivam博士共同撰寫。北卡羅來納州立大學的學生，以及北卡羅來納州立大學電氣和計算機工程系教授Yan Solihin。
這項工作部分得到了國家科學基金會的支持。
