Los investigadores de ingeniería informática en la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado nuevos diseños de software y hardware que deberían limitar los errores de programación y mejorar el rendimiento del sistema en dispositivos que utilizan tecnologías de memoria no volátil NVM.
"Actualmente, las computadoras dependen de la memoria dinámica de acceso aleatorio DRAM para sus operaciones", dice James Tuck, profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática en NC State y coautor de dos documentos sobre el trabajo ". Pero DRAM halimitaciones significativas, lo que dificulta la ampliación para lidiar con los sistemas de próxima generación.
"Como resultado, los sistemas informáticos de próxima generación probablemente dependerán de tecnologías NVM emergentes para operaciones y almacenamiento de datos. Nuestro trabajo aquí se centra en abordar algunos de los desafíos de programación y rendimiento inherentes al cambio de un paradigma de computación DRAM a NVM,"dice Yan Solihin, profesor de ingeniería eléctrica e informática en NC State y coautor de los documentos.
Un desafío con los sistemas NVM es determinar cómo registrar o guardar una porción de memoria antes de hacer cambios. Estos registros permiten a los usuarios restablecer la memoria si el sistema falla, corrompiendo la memoria que se está modificando.
En la actualidad, iniciar sesión en un sistema NVM requeriría que los programadores incorporen código adicional en sus programas, lo que ralentiza el rendimiento y aumenta el número de operaciones que escriben en la memoria. La fiabilidad de la memoria se ve afectada si se escribe con demasiada frecuencia.
Para abordar esto, los investigadores han desarrollado un sistema llamado Proteus, que incluye un modelo de software y hardware complementario.
Debido a que las computadoras NVM son actualmente en gran medida teóricas, los investigadores compararon el rendimiento de Proteus con otras técnicas en un simulador detallado.
Otras técnicas escribieron en la memoria de dos a seis veces más que Proteus, lo que significa que Proteus fue mucho mejor para preservar la fiabilidad a largo plazo de la memoria.
"En comparación con las técnicas existentes, Proteus pudo registrar la memoria casi gratis, en términos de escritura en la memoria", dice Solihin.
Proteus también se desempeñó mejor que otras técnicas en términos de velocidad de carrera, aunque la ventaja fue más modesta: una mejora del 9 al 11 por ciento sobre las mejores técnicas existentes.
Un segundo desafío con los sistemas NVM tiene que ver con cómo un sistema le da a los datos una dirección para que puedan recuperarse. Algunos programas requieren que esas direcciones se cambien, por razones de seguridad y otras razones, pero esto puede complicar la programación y reducir el rendimientoen sistemas NVM.
Para abordar este problema, los investigadores desarrollaron una técnica basada en hardware que crea efectivamente direcciones permanentes para datos, pero permite que los programas den seudónimos a esas direcciones según sea necesario.
"La programación aún necesita tener en cuenta el hardware, pero permite a los programadores usar los enfoques de memoria virtual a los que están acostumbrados", dice Tuck. "En las simulaciones, nuestro enfoque funcionó al menos 1,5 veces más rápido que las técnicas anteriores".
Los trabajos sobre ambas nuevas técnicas se presentarán en el Simposio internacional anual sobre microarquitectura IEEE / ACM, que se celebrará del 14 al 18 de octubre en Boston, Massachusetts.
El autor principal del primer artículo, "Proteus: un enfoque de registro de hardware compatible con software flexible y rápido para NVM", es Seunghee Shin, un estudiante de doctorado en NC State. El documento fue escrito por Satish Kumar Tirukkovalluri,estudiante de doctorado en NC State, y Yan Solihin, profesor de ingeniería eléctrica e informática en NC State.
El autor principal del segundo artículo, "Traducción de dirección de objeto persistente compatible con hardware", es Tiancong Wang, un estudiante de doctorado en NC State. El documento fue escrito en colaboración con Sakthikumaran Sambasivam, un estudiante de doctorado en NCState, y Yan Solihin, profesor de ingeniería eléctrica e informática en NC State.
El trabajo fue apoyado en parte por la National Science Foundation.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Carolina del Norte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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