近年來,隨著云計算、大數據、區(qū)塊鏈和元宇宙等新型應用的全面普及和快速發(fā)展,對存儲系統(tǒng)在容量、性能、可靠和安全等多個方面都提出了新的需求和技術挑戰(zhàn)。同時,新型存儲器件也不斷涌現(xiàn),大容量固態(tài)盤、高速持久內存等新器件對整個計算機體系結構和軟件模型框架等都產生重要影響。作為計算機重要組成部分的存儲正面臨新應用和新器件的雙重挑戰(zhàn),如何在計算機體系結構中高效融合新器件、充分發(fā)揮存儲系統(tǒng)的性能優(yōu)勢、全面支持新興應用是當前存儲系統(tǒng)和器件需要解決的重要問題。
本期新型存儲器件與系統(tǒng)專題,主要介紹相關學者在這一重要領域的研究進展以及對未來發(fā)展趨勢的展望與分析。天津大學的科研團隊[1]綜述了面向大數據應用的非易失性內存安全技術,重點分析了存儲系統(tǒng)在采用非易失性內存后對系統(tǒng)體系結構和安全方面的影響以及所產生的新問題和新方法等;重慶大學的科研團隊[2]綜述了將計算單元臨近存儲器的近數據處理技術,并全面分析和研究了相關系統(tǒng)架構、編程框架、應用場景以及軟硬件平臺等;武漢理工大學的科研團隊[3]介紹了非易失性存儲器件的性能、可靠性和應用方面的重要工作,并對相關器件和技術應用在存儲系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢進行了分析和展望;西北工業(yè)大學的科研團隊[4]面向傳統(tǒng)塊接口限制非易失性存儲器性能這一難題,在全面分析非易失性存儲器結構和特征的基礎上,提出了采用內存映射方式的新型存儲引擎,相關方法能夠減少軟件系統(tǒng)開銷,顯著提升系統(tǒng)性能;華東師范大學的科研團隊[5]介紹了面向消費級終端領域的混合式固態(tài)存儲系統(tǒng)的結構、讀寫特征以及未來相關關鍵技術的發(fā)展趨勢;中國科學技術大學的科研團隊[6]針對異構集群環(huán)境中應用執(zhí)行效率低的問題,提出了基于集群節(jié)點特征的數據放置方法和具有資源優(yōu)化特點的任務分配機制,相關技術能夠顯著提升異構集群系統(tǒng)的整體性能。
目前,關于新型存儲器件與系統(tǒng)的研究工作已經取得了重要的研究成果,這有助于未來計算機體系結構和系統(tǒng)軟件的進一步發(fā)展,但在軟件與硬件協(xié)同設計、軟件系統(tǒng)編程模型以及新型器件接口設計等方面還有大量值得研究的科學問題,需要開展全面、深入、細致的研究工作。