Технологии энергонезависимой памяти (NVM) являются вероятным преемником современных компьютерных запоминающих устройств. Ключевым преимуществом является их способность сохранять данные в памяти, даже когда компьютер выключен, что обеспечивает практически мгновенную загрузку компьютера.
NVM может даже заменить жесткий диск компьютера и, таким образом, объединить различные типы памяти, используемые компьютером, в одном устройстве.Одна из проблем при использовании NVM в компьютерах — обеспечение точности данных, которые нужно сохранить. В устройствах NVM используются другие материалы, чем в существующей технологии кремниевой памяти, поэтому процессы записи и потребности в хранении отличаются.«Непосредственное применение этих существующих подходов к NVM с байтовой адресацией неэффективно», — говорит Янг.
Следовательно, для них требуются алгоритмы, оптимизированные для уникальных свойств новых типов памяти, но при этом сохраняющие совместимость с требованиями современных компьютерных процессоров.Еще одна проблема — операции с памятью. Если операции с памятью происходят во время системного сбоя, такого как сбой компьютерной системы, есть вероятность, что память может быть повреждена из-за неправильных данных.
Процесс, используемый для хранения данных — последовательность, в которой фрагменты данных записываются в память — является ключом к эффективному хранению информации. Структура данных в памяти должна быть такой, чтобы изменения в одной части данных не требовали обширной реорганизации всей памяти.В своей работе команда Танга адаптировала версию широко используемой древовидной архитектуры B + для организации данных в памяти. Затем, после систематического исследования производительности этой структуры данных для систем NVM, команда адаптировала ее для использования в NVM.
Данные разделены на две группы: критические данные и данные, которые можно восстановить. Реконструируемые данные, в принципе, могут быть получены из критически важных данных. Следовательно, приоритетом во время процесса записи является обеспечение согласованности критических данных, которые сначала записываются в память.
Новая структура данных в виде дерева NV может быть на 96 процентов эффективнее при работе с NVM, что приближает эту технологию к приложениям, говорит Янг. «Новая структура данных позволяет построить более сложную систему хранения, специально оптимизированную для NVM».