在伊利诺伊大学厄本那-香槟分校，开发了FlatFlash技术，使内存密集型应用程序的性能提高了一倍。
照片-Michael Bobella -CC BY-SA为什么需要新的架构
SSD具有很高的读/写速度。 因此，它们被用作高性能计算中RAM的扩展。 为了与“组合”内存进行交互，SSD和DIMM使用一种称为
虚拟内存的管理方法。 这意味着使用
页面交换在RAM和驱动器之间自动移动程序的某些部分。 但是，这种方法有几个缺点。
第一个缺点是，当触发页面中断并从磁盘加载新页面时，您必须复制“额外”数据（即使您需要页面上的某些信息，仍会整体复制它）。
第二个-如果应用程序使用的数据集超出了RAM的数量，则会发生所谓的“页面滑移”。 系统处于
交换的恒定状态，经常交换内存中的数据和磁盘上的数据，从而损害了应用程序。
为了应对这些挑战，伊利诺伊大学香槟分校（UUIC）和IBM Research的工程师团队提出了一种新的内存架构。 这意味着可能逐字节访问SSD。 从理论上讲，这种方法将减少数据交换的成本。 开发称为FlatFlash。
如何运作？
为了配置系统，工程师使用PCIe标准，尤其是其索引寄存器集（基址寄存器，BAR）。 在他们的帮助下，FlatFlash将内存分配表数据传输到主机，以便BIOS和操作系统完成必要的标记。
标记后，SSD和DRAM合并在一个平面地址空间中。 这种方法使处理器能够使用PCIe MMIO机制直接将请求（加载/写入）发送到固态驱动器。 主机桥负责处理并将呼叫重定向到这些内存部分。
至于数据到相应地址空间的映射，此任务直接由SSD执行。 开发人员使用安装在SSD控制器中的DRAM作为缓存。 它存储您需要逐字节访问的页面。 使用BAR寄存器之一实现字节请求。
意见
UUIC专家使用Linux SSD模拟器测试了新方法的性能。 根据数据（
PDF，第10页），FlatFlash能够以2.3倍的密集内存消耗来提高应用程序性能。 与“干净”的DRAM系统相比，该架构将成本/性能比提高了3.8倍。
Hacker News的一些居民对这项技术
给予了积极评价。 该站点的一位用户指出，新架构将允许操作系统从使用内存中抽象出来。 PCIe设备将响应读取和写入请求。 另一个优点是，SSD和主机之间的通道是“卸载”的，因为不需要将整个页面发送到内存。 UUIC表示，它可以延长固态硬盘的使用寿命。
照片-Gamaliel Espinoza Macedo -CC BY /照片裁剪但是，HN的另一位居民对FlatFlash如何解决内存加速和阻塞问题很感兴趣，因为伊利诺伊大学的工程师的工作并未涵盖该问题，并且类似的技术可能在该领域遇到问题。
前景展望
IT行业开发和实施技术，UUIC的专家们的新发展将能够从中获得更多的好处。 第一个是PCIe 5.0，PCI-SIG联盟于今年5月
批准了该规范。 该总线具有32 GT / s的传输速度和信号完整性控制机制。
第二种技术是由Intel和Micron开发的基于3DXpoint技术的Optane内存。 它本身具有比闪存更高的读/写速度。 最新的英特尔产品之一
具有 2500 MB / s的顺序读取速度。 对于记录，该数字为2000 MB / s。
结论
公司越来越多地在其数据中心中实施固态驱动器。 该寄存器指出，SSD的总供应量
将在2021年
增加到 3.13亿个（2016年为1.57亿个）。 我们可以预料会出现类似于FlatFlash的新技术。
这样的系统已经存在-两年前，来自加利福尼亚大学的一组工程师
介绍了 PebbleSSD技术。 还可以使用带有字节寻址的元数据逐字节访问驱动器。 将来，此类解决方案将越来越多地出现。
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