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適用于下一代存儲(chǔ)設(shè)備的高級(jí)NVMe控制器技術(shù)
KAIST的研究人員已經(jīng)為下一代信息存儲(chǔ)設(shè)備提供了先進(jìn)的非易失性存儲(chǔ)器Express(NVMe)控制器技術(shù),并將這種名為“ OpenExpress”的新技術(shù)免費(fèi)提供給世界各地的所有大學(xué)和研究機(jī)構(gòu),以幫助降低其研究成本。相關(guān)領(lǐng)域。
NVMe是基于外圍組件互連表達(dá)(PCI-E)接口的,針對(duì)高性能存儲(chǔ)設(shè)備的通信協(xié)議。NVMe已被開(kāi)發(fā)來(lái)代替串行AT附件(SATA)協(xié)議,該協(xié)議被開(kāi)發(fā)用于處理硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)上的數(shù)據(jù),但在固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(SSD)中的性能不佳。
與使用磁性旋轉(zhuǎn)磁盤(pán)的HDD不同,SSD使用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,可以快速讀取和寫(xiě)入數(shù)據(jù)。SSD還產(chǎn)生更少的熱量和噪音,并且更加緊湊和輕巧。
由于使用NVMe在SSD中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的速度比使用SATA時(shí)快6倍,因此NVMe已成為超高速和大容量數(shù)據(jù)處理的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,目前已在許多基于閃存的信息存儲(chǔ)設(shè)備中使用。
關(guān)于NVMe的研究在學(xué)術(shù)和工業(yè)層面上都在繼續(xù),但是其可訪問(wèn)性差是一個(gè)缺點(diǎn)。全球主要的信息和通信技術(shù)(ICT)公司花費(fèi)天文成本來(lái)購(gòu)買(mǎi)與使用NVMe所需的硬件NVMe控制器相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)。但是,此類(lèi)IP沒(méi)有公開(kāi)披露,因此很難被大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)用于研究目的。
盡管少數(shù)美國(guó)硅谷初創(chuàng)公司提供部分自主開(kāi)發(fā)的IP進(jìn)行研究,但使用成本約為每月34,000美元。成本飛漲,因?yàn)橘?gòu)買(mǎi)的用于IP修改的一次性使用源代碼的每個(gè)副本的成本約為84,000美元。
為了解決這些問(wèn)題,由KAIST電氣工程學(xué)院的Myoungsoo Jung教授領(lǐng)導(dǎo)的一組研究人員開(kāi)發(fā)了下一代NVMe控制器技術(shù),該技術(shù)以完全硬件自動(dòng)化的形式實(shí)現(xiàn)了SSD的并行數(shù)據(jù)輸入/輸出處理。
研究人員在7月的2020 USENIX年度技術(shù)會(huì)議(USENIX ATC '20)上介紹了他們的工作,并將其作為名為“ OpenExpress”的開(kāi)放研究框架發(fā)布了。