耐久性感知的持久性内存异地更新

摘要：

持久性内存具有非易失性、可字节寻址、随机读写速度快、能耗低以及可扩展性强等优良特性,为大数据存储和处理提供了新的机遇.然而,持久性内存系统的故障一致性问题为其广泛推广应用带来挑战.现有一致性保证的研究工作通常以增加额外读写为代价,对持久性内存系统的性能和寿命在时间和空间维度产生了一定的影响.为了降低该影响,提出一种耐久性感知的持久性内存异地更新机制(endurance aware out-of-place update for persistent memory,EAOOP).通过软件透明的异地更新技术,为持久性内存提供耐久性感知的内存管理,将数据交替刷新至原始数据区域和更新数据区域.EAOOP既保证了系统的故障一致性,又避免了冗余的数据合并操作.同时,为了高效利用内存空间,在后台执行轻量级垃圾回收,处理更新数据区域的旧数据,减少了额外的写放大和带宽占用,从而进一步降低了对持久性内存寿命和性能的影响.实验显示,EAOOP相比于现有工作,具有更高的性能和更少的开销.其中,事务处理吞吐量提升了1.6倍,总线延迟和写数量分别减少了27.3％和32.4％.

关键词：持久性内存、故障一致性、异地更新、持久化、垃圾回收

所属期刊栏目：59

分类号：TP391(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金;计算机体系结构国家重点实验室中国科学院计算技术研究所开放课题

在线出版日期：2022-04-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：553-567