"Nous avons monté de la mémoire non volatile sur un prototype de planche système et créé un système d'exploitation pour vérifier l'efficacité de LightPC", a déclaré le professeur Myoungoo Jung.L'équipe a confirmé que LightPC a validé son exécution tout en montant de haut en bas au milieu de l'exécution, montrant jusqu'à huit fois plus de mémoire, 4.3 fois une exécution d'application plus rapide et 73% de consommation d'énergie inférieure par rapport aux systèmes traditionnels.
Le professeur Jung a déclaré que LightPC peut être utilisé dans une variété de domaines tels que les centres de données et l'informatique haute performance pour fournir une mémoire à grande capacité, des performances élevées, une faible consommation d'énergie et une fiabilité des services.
En général, les pannes de puissance sur les systèmes héritées peuvent entraîner la perte de données stockées dans la mémoire principale basée sur DRAM.Contrairement à la mémoire volatile comme le DRAM, la mémoire non volatile peut conserver ses données sans électricité.Bien que la mémoire non volatile ait les caractéristiques d'une consommation d'énergie inférieure et d'une plus grande capacité que DRAM, la mémoire non volatile est généralement utilisée pour la tâche de stockage secondaire en raison de ses performances d'écriture plus faibles.Pour cette raison, la mémoire non volatile est souvent utilisée avec DRAM.Cependant, les systèmes modernes utilisant une mémoire principale non volatile basée sur la mémoire expérimentent la dégradation des performances inattendues en raison de la microarchitecture de mémoire compliquée.
Pour permettre aux données et à l'exécution persistantes dans les systèmes hérités, il est nécessaire de transférer les données de la mémoire volatile à la mémoire non volatile.Le point de contrôle est une solution possible.Il transfère périodiquement les données en préparation d'une rupture soudaine de puissance.Bien que cette technologie soit essentielle pour garantir une mobilité élevée et une fiabilité pour les utilisateurs, le point de contrôle a également des inconvénients mortels.Il faut plus de temps et de puissance pour déplacer les données et nécessite un processus de récupération des données ainsi que le redémarrage du système.
Afin de résoudre ces problèmes, l'équipe de recherche a développé un processeur et un contrôleur de mémoire pour augmenter les performances de la mémoire de mémoire non volatile uniquement.LightPC correspond aux performances de DRAM en minimisant les composants de mémoire volatile internes de la mémoire non volatile, en exposant les supports de mémoire non volatile (PRAM) à l'hôte et en augmentant le parallélisme pour servir les demandes à la volée dès que possible dès que possible.
L'équipe a également présenté la technologie du système d'exploitation qui rend rapidement les états d'exécution des processus de course persistants sans avoir besoin d'un processus de pointage de contrôle.Le système d'exploitation empêche toutes les modifications des états d'exécution et des données en gardant toutes les exécutions de programme inactives avant de transférer des données afin de prendre en charge la cohérence dans une période beaucoup plus courte que le temps de maintien de puissance standard d'environ 16 minutes.Pour la cohérence, lorsque l'alimentation est récupérée, l'ordinateur se ravive presque immédiatement et réexécute tous les processus hors ligne immédiatement sans avoir besoin d'un processus de démarrage.
Les chercheurs présenteront leur travail (LightPC: co-conception matérielle et logicielle pour la persistance complète du système complet économe en énergie) au Symposium international sur l'architecture informatique (ISCA) 2022 à New York en juin.
