中国计算机学会(CCF)成立于1962年,全国一级学会,独立社团法人,中国科学技术协会成员。 中国计算机学会是中国计算机及相关领域的学术团体,宗旨是为本领域专业人士的学术和职业发展提供服务;推动学术进步和技术成果的应用;进行学术评价,引领学术方向;对在学术和技术方面有突出成就的个人和单位给予认可和表彰。

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论文题目:动态权衡在新型非易失存储器件中的应用研究

作者介绍:张明喆是中科院计算所的博士研究生,他的博士生导师是刘志勇。

指导老师:刘志勇研究员,生于1946年4月,1969年毕业于西安军事电信工程学院通信工程系;1970年至1980年在第六机械工业部汉光机械厂从事计算机控制系统研究设计;1983年在西北电讯工程学院获工学硕士学位(计算机);1983年至1984年在西北电讯工程学院计算机系教学;1987年在中国科学院计算技术研究所获工学博士学位(计算机);其后在中国科学院计算技术研究所从事研究工作,任助理研究员、副研究员、研究员。曾于1988年至1992年及1995年至1996年做为博士后和访问科学家在PennsylvaniaStateUniversity(美国)、UniversityofAlberta(加拿大)、及MassachusettsInstituteofTechnology(美国)工作。1995年3月至2006年4月任国家自然科学基金委员会信息科学部副主任、常务副主任。现任中国科学院计算所前瞻研究中心主任研究员。

论文摘要: 随着大数据、机器学习的新兴数据密集型应用的兴起,存储系统对于提升系统性能和可靠性的重要性日益凸显。同时,大规模数据中心的发展也使得存储系统在成本和能耗方面面临着巨大挑战。由于现有存储器件难以满足未来 EB 级数据处理的需要,新型非易失存储器(Non-VolatileMemory,NVM)受到了来自学术界和工业界越来越多的关注。与现有的基于易失存储器件和磁 盘的存储系统相比,NVM 存储器在集成度、能耗、存储密度、访问速度等方 面具有显著优势。此外,NVM 存储器可支持按字节寻址,这也使得通过细粒 度访存调节优化系统性能成为可能。目前,阻碍 NVM 存储器在实际系统中大规模应用的主要问题是写访问延迟长和写寿命短。针对这两个问题,已有大量基于传统体系结构的优化方法。但是,这些方法往往存在软硬件开销大、无法同时针对不同问题进行优化、难以与现有商用系统集成等问题。 针对传统NVM优化方法存在的不足之处,本文提出了一种新的优化思路, 即:基于应用特性分析结果,利用 NVM 器件自身所具有的动态权衡特性设计动态优化方案。与传统的方法相比,这类动态优化方案具有额外硬件开销小、可同时针对多个目标进行优化、易于与现有系统进行集成等特点。本文针对通 用计算系统中基于 MLC PCM 的主存储器性能和寿命的协同优化问题做出了深入探索,通过对器件自身特性加以利用,不仅提出了新的存储器使用寿命优化方法,同时也研究了如何实现存储器使用寿命和性能的同步提升。

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Permissioned ledger systems execute transactions on a set of replicas governed by members of a consortium. They use Byzantine fault tolerance protocols to distribute trust among the replicas, and thus can ensure linearizability if fewer than 1/3 of the replicas misbehave. With more misbehaving replicas, current systems provide no guarantees, and all replicas and members share the blame. We describe PAC, a permissioned ledger system that \emph{assigns blame to misbehaving replicas} while supporting \emph{governance transactions} to change the consortium membership and the set of replicas. PAC signs and stores protocol messages in the ledger and provides clients with signed, universally-verifiable \emph{receipts} as evidence that a transaction executed at a certain ledger position. If clients obtain a sequence of receipts that violate linearizability, anyone can \emph{audit} the ledger and the sequence of receipts to assign blame to at least 1/3 of the replicas, even if all replicas and members misbehave. Auditing assigns blame by finding contradictory statements signed by the same replica. Since the set of replicas changes, PAC determines the valid signing keys at any point in the ledger using a shorter sub-ledger of governance transactions. PAC provides a strong disincentive to misbehavior at low cost: it can execute more than 48,000~transactions per second, and clients receive receipts in two network round trips.

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