近年來,隨著云計算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈和元宇宙等新型應(yīng)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(shù)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(nèi)存等新器件對整個計算機體系結(jié)構(gòu)和軟件模型框架等都產(chǎn)生重要影響。作為計算機重要組成部分的存儲正面臨新應(yīng)用和新器件的雙重挑戰(zhàn),如何在計算機體系結(jié)構(gòu)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(yīng)用是當(dāng)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(guān)學(xué)者在這一重要領(lǐng)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(xué)的科研團隊[1]綜述了面向大數(shù)據(jù)應(yīng)用的非易失性內(nèi)存安全技術(shù),重點分析了存儲系統(tǒng)在采用非易失性內(nèi)存后對系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和安全方面的影響以及所產(chǎn)生的新問題和新方法等;重慶大學(xué)的科研團隊[2]綜述了將計算單元臨近存儲器的近數(shù)據(jù)處理技術(shù),并全面分析和研究了相關(guān)系統(tǒng)架構(gòu)、編程框架、應(yīng)用場景以及軟硬件平臺等;武漢理工大學(xué)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(yīng)用方面的重要工作,并對相關(guān)器件和技術(shù)應(yīng)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(xué)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(jié)構(gòu)和特征的基礎(chǔ)上,提出了采用內(nèi)存映射方式的新型存儲引擎,相關(guān)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(xué)的科研團隊[5]介紹了面向消費級終端領(lǐng)域的混合式固態(tài)存儲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、讀寫特征以及未來相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展趨勢;中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的科研團隊[6]針對異構(gòu)集群環(huán)境中應(yīng)用執(zhí)行效率低的問題,提出了基于集群節(jié)點特征的數(shù)據(jù)放置方法和具有資源優(yōu)化特點的任務(wù)分配機制,相關(guān)技術(shù)能夠顯著提升異構(gòu)集群系統(tǒng)的整體性能。
目前,關(guān)于新型存儲器件與系統(tǒng)的研究工作已經(jīng)取得了重要的研究成果,這有助于未來計算機體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)軟件的進一步發(fā)展,但在軟件與硬件協(xié)同設(shè)計、軟件系統(tǒng)編程模型以及新型器件接口設(shè)計等方面還有大量值得研究的科學(xué)問題,需要開展全面、深入、細致的研究工作。