محققان مهندسی کامپیوتر در دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی طراحی نرم افزار و سخت افزار جدید جدید را ایجاد کرده اند که باید خطاهای برنامه نویسی را محدود کرده و عملکرد سیستم را در دستگاههایی که از فناوریهای حافظه غیر فرار (NVM) استفاده می کنند ، بهبود بخشند.

جیمز تاک ، استادیار مهندسی برق و کامپیوتر در ایالت NC و مؤلف دو مقاله در مورد کار گفت: "در حال حاضر ، رایانه ها برای عملکرد خود به حافظه دستیابی تصادفی پویا (DRAM) اعتماد می کنند." "اما DRAM محدودیت های قابل توجهی دارد ، مقیاس کردن مقابله با سیستم های نسل بعدی را دشوار می کند.

"در نتیجه ، سیستم های رایانه ای نسل بعدی به احتمال زیاد به فن آوری های NVM در حال ظهور هم برای عملیات و هم برای ذخیره سازی داده ها اعتماد خواهند کرد. کار ما در اینجا بر روی پرداختن به برخی از برنامه نویسی و چالش های عملکرد ذاتی در انتقال از یک الگوی محاسباتی DRAM به NVM متمرکز است." یان سلیحین ، استاد مهندسی برق و رایانه در ایالت NC و مؤلف مقالات.

یکی از چالش های سیستم های NVM ، تعیین چگونگی ورود یا ذخیره یک تکه از حافظه قبل از ایجاد تغییر در آن است. این سیاهههای مربوط به کاربران امکان می دهد در صورت عدم موفقیت سیستم ، حافظه را مجدداً تنظیم مجدد کنند و حافظه تغییر یافته را خراب کنند.

در حال حاضر ، ورود به سیستم NVM به برنامه نویسان نیاز دارد تا کد اضافی را در برنامه های خود وارد کنند - کند کردن عملکرد - و افزایش تعداد کارهایی که روی حافظه می نویسند. قابلیت اطمینان حافظه اگر بیش از حد مکتوب شود ، رنج می برد.

برای پرداختن به این موضوع ، محققان سیستمی به نام Proteus را توسعه داده اند که شامل یک مدل نرم افزاری و سخت افزار مکمل است.

از آنجا که رایانه های NVM در حال حاضر عمدتاً نظری هستند ، محققان عملکرد شبیه سازی Proteus را نسبت به سایر تکنیک ها در یک شبیه ساز دقیق مقایسه کردند.

سایر تکنیک ها دو تا شش برابر بیشتر از پروتئوس به حافظه می نوشتند ، به این معنی که پروتئوس در حفظ قابلیت اطمینان در طولانی مدت حافظه بسیار بهتر بود.

Solihin می گوید: "در مقایسه با تکنیک های موجود ، پروتوتوس توانست از نظر نوشتن به حافظه ، تقریباً به طور رایگان حافظه را وارد کند."

پروتئوس همچنین از لحاظ سرعت اجرا بهتر از سایر تکنیک ها عمل می کند ، هرچند مزیت آن در حد متوسطی بود - پیشرفت 9 تا 11 درصد نسبت به بهترین تکنیک های موجود.

چالش دوم در مورد سیستم های NVM مربوط به نحوه یك سیستم یك آدرس به داده است تا بتواند بازیابی شود. برخی از برنامه ها به دلایل امنیتی و دلایل دیگر نیاز به تغییر آن آدرس ها دارند - اما این می تواند برنامه نویسی را پیچیده و عملکرد سیستم های NVM را کاهش دهد.

برای حل این مشکل ، محققان یک تکنیک محور سخت افزاری را ایجاد کردند که به طور مؤثر آدرس های دائمی برای داده ها ایجاد می کند ، اما به برنامه ها اجازه می دهد که در صورت لزوم اسم های مستعار را به آن آدرس دهند.

تاک می گوید: "برنامه نویسی هنوز باید سخت افزار را به حساب آورد ، اما به برنامه نویسان این امکان را می دهد تا از رویکردهای حافظه مجازی که در گذشته عادت کرده اند استفاده کنند." "در شبیه سازیها ، رویکرد ما حداقل 1.5 برابر سریعتر از روشهای قبلی عمل می کند."