"Na prototyp systémové desky jsme namontovali energeticky nezávislou paměť a vytvořili operační systém pro ověření účinnosti LightPC," řekl profesor Myoungsoo Jung. Tým potvrdil, že LightPC ověřilo své provádění při zapínání a vypínání uprostřed provádění, což ukazuje až osmkrát více paměti, 4,3krát rychlejší spouštění aplikací a o 73 % nižší spotřebu energie ve srovnání s tradičními systémy.
Profesor Jung řekl, že LightPC lze využít v různých oblastech, jako jsou datová centra a vysoce výkonná výpočetní technika, k zajištění velkokapacitní paměti, vysokého výkonu, nízké spotřeby energie a spolehlivosti služeb.
Výpadky napájení na starších systémech mohou obecně vést ke ztrátě dat uložených v hlavní paměti založené na DRAM. Na rozdíl od energeticky závislé paměti, jako je DRAM, energetická paměť může uchovat svá data bez napájení. Ačkoli energeticky nezávislá paměť má vlastnosti nižší spotřeby energie a větší kapacity než DRAM, energeticky nezávislá paměť se obvykle používá pro úlohu sekundárního úložiště kvůli nižšímu výkonu zápisu. Z tohoto důvodu se s DRAM často používá energeticky nezávislá paměť. Moderní systémy využívající energeticky nezávislou hlavní paměť založenou na paměti však zažívají neočekávané snížení výkonu v důsledku komplikované mikroarchitektury paměti.
Aby data i provádění byly trvalé ve starších systémech, je nutné přenést data z energeticky nezávislé paměti do energeticky nezávislé paměti. Jedním z možných řešení je kontrolní bod. Pravidelně přenáší data jako přípravu na náhlý výpadek napájení. Zatímco tato technologie je nezbytná pro zajištění vysoké mobility a spolehlivosti pro uživatele, kontrolní body mají také fatální nevýhody. Přesun dat vyžaduje více času a energie a vyžaduje proces obnovy dat a také restartování systému.
Za účelem vyřešení těchto problémů vyvinul výzkumný tým procesor a paměťový řadič ke zvýšení výkonu energeticky nezávislé paměti. LightPC se vyrovná výkonu DRAM minimalizací vnitřních složek energeticky nezávislé paměti, vystavením energeticky nezávislé paměti (PRAM) hostiteli a zvýšením paralelismu pro obsluhu požadavků on-the-fly co nejdříve.
Tým také představil technologii operačního systému, která rychle přetrvává stavy provádění běžících procesů bez nutnosti procesu kontroly. Operační systém zabraňuje všem úpravám stavů provádění a dat tím, že před přenosem dat ponechává všechna spouštění programu nečinná, aby byla zajištěna konzistence v době mnohem kratší, než je standardní doba výdrže asi 16 minut. Z důvodu konzistence se počítač po obnovení napájení téměř okamžitě sám oživí a okamžitě znovu spustí všechny offline procesy, aniž by bylo nutné spouštět.
Výzkumní pracovníci představí svou práci (LightPC: Hardware and Software Co-Design for Energy-Efficient Full System Persistence) na mezinárodním sympoziu o počítačové architektuře (ISCA) 2022 v New Yorku v červnu.
