面向非易失内存的结构和系统级设计与优化综述-《华东师范大学学报（自然科学版）》(2014年5期).docx

龙源版权所有 面向非易失内存的结构和系统级设计与优化综述作者：孙广宇 舒继武 王鹏来源：《华东师范大学学报（自然科学版）》2014年第05期 摘要：当今各类计算机应用都进入一个飞速发展的阶段，无论是“计算密集型”还是“存储密集型”应用都对存储系统的容量、性能以及功耗不断提出更高的要求. 然而，由于传统内存工艺（DRAM）的发展落后于计算逻辑工艺（CMOS），基于DRAM的内存设计逐渐无法满足这些设计需求. 同时，基于HDD的外存性能与DRAM主存间的差距也逐渐增加. 而各种非易失存储工艺取得长足的进步，为解决这一问题提供了新的机遇. 本文就近年来针对非易失内存的结构和系统级设计与优化的研究工作进行综述，揭示非易失内存对存储系统的性能、功耗等都有明显的改善. 关键词：非易失存储；存储类内存；存储结构；文件系统；I/O接口 中图分类号：TP303文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn2014.05.006 收稿日期：201406 基金项目：国家863课题（2013AA013201） 第一作者：孙广宇，男，特聘研究员，博士生导师，研究方向为高能效存储系统与体系结构，非易失存储系统. Email： gsun@pku.edu.cn. 通信作者：舒继武，男，教授，博士生导师，研究方向为网络（/云/大数据）存储系统， 存储可靠性， 非易失存储系统与技术. Email： shujw@tsinghua.edu.cn.Survey of architecture and system level optimization for nonvolatile main memorySUN Guangyu1， SHU Jiwu2，WANG Peng （1. School of Electronics Engineering and Computer Science， Peking University， Beijing100871， China； 2. Department of Computer Science and Technology， Tsinghua University， Beijing100085， China） Abstract：With the rapid improvement of modern computing applications， there is an increasing requirement of capacity， performance， and power consumption of memory system for both “computingintensive” and “dataintensive” applications. However， main memory based on traditional DRAM technology cannot fully satisfy the requirement because the improvement of DRAM technology is slower than that of CMOS technology. Moreover， it becomes even worse since the performance gap between HDD based storage and DRAM based main memory keeps increasing at the same time. Recently， the substantial progress of various nonvolatile memory technologies has provided an opportunity to mitigate this problem. This paper presents a survey of recent architecture and system level research work on nonvolatile main memory. It shows that different types of nonvolatile main memory can help improve performance and reduce power consumption of memory system significantly. Key words：nonvolatile memory；SCM；memory architecture；file system， I/O interface 第5期孙广宇，等：面向非易失內存的结构与系统级设