基于能耗梯度的SSD功率建模方法研究

删除或更新信息，请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

本站小编 Free考研考试/2022-01-01

孙鉴^1,2,李战怀²,李强¹,张晓²,赵晓南²

¹(北方民族大学计算机学院银川 750021);²(西北工业大学计算机学院西安 710129) (2014132@nun.edu.cn)

出版日期: 2019-08-01

基金资助:国家自然科学基金项目(61402017,61502392,61472323)；宁夏自然科学基金项目(2018AAC03254)；宁夏高等学校科学技术研究项目(NGY2016160)；宁夏重点研发计划项目(2018BEB04002)；“计算机应用技术”宁夏自治区重点学科项目；北方民族大学校级科研项目(2017JSKY01)

SSD Power Modeling Method Based on the Gradient of Energy Consumption

Sun Jian^1,2, Li Zhanhuai², Li Qiang¹, Zhang Xiao², Zhao Xiaonan²

¹(School of Computer Science and Engineering, North Minzu University, Yinchuan 750021);²(School of Computer Science and Engineering, Northwestern Polytechnical of University, Xi’an 710129)

Online: 2019-08-01

摘要/Abstract

摘要： 近年来闪存芯片(NANDFLASH)的生产技术获得了长足进步，单位芯片的存储容量及数据吞吐率不断提高.闪存芯片已经在移动终端领域成为主流的存储部件,例如在手机、数码相机、单片机等方面已经有了很广泛的应用.随着闪存成本的降低，其应用范围也逐渐扩展至大规模的数据存储系统中.针对在存储系统中闪存能耗预估准确性不高的问题，提出了一种基于能耗梯度的固态硬盘能耗建模方法，有效提升了固态硬盘(solid state disk, SSD)的能耗预测精度.首先根据SSD内部闪存芯片的层次结构及工作原理对SSD在读写过程中的能耗产生原因进行了分析和建模；其次将SSD内部的交错性及并行性作为建立能耗梯度列表的依据，使用测算结合的方法获得固态硬盘的能耗梯度列表，再根据能耗梯度去预测SSD的实时能耗.该建模方法所用的采集方法不会对系统带来额外的性能开销，适用于在线以及离线的SSD能耗预估.实验证明：与传统的线性能耗模型相比，该建模方法在读写操作的能耗预测精度上都有显著的提高.

参考文献

相关文章 15

[1]	李乾, 胡玉鹏, 叶振宇, 肖叶, 秦拯. 基于蚁群优化算法的纠删码存储系统数据更新方案[J]. 计算机研究与发展, 2021, 58(2): 305-318.
[2]	韩书楷, 熊子威, 蒋德钧, 熊劲. 基于持久化内存的索引设计重新思考与优化[J]. 计算机研究与发展, 2021, 58(2): 356-370.
[3]	张金宏, 王兴伟, 易波, 黄敏. 一种面向主干网的器件级动态功率感知节能机制[J]. 计算机研究与发展, 2020, 57(7): 1347-1368.
[4]	安仲奇, 张云尧, 邢晶, 霍志刚. 基于用户级融合I/O的Key-Value存储系统优化技术研究[J]. 计算机研究与发展, 2020, 57(3): 649-659.
[5]	蔡涛, 王杰, 牛德姣, 刘佩瑶, 陈福丽. 基于冲突检测的高吞吐NVM存储系统[J]. 计算机研究与发展, 2020, 57(2): 257-268.
[6]	张耀, 储佳佳, 翁楚良. 纠删码存储系统数据更新方法研究综述[J]. 计算机研究与发展, 2020, 57(11): 2419-2431.
[7]	何荣希，雷田颖，林子薇. 软件定义数据中心网络多约束节能路由算法[J]. 计算机研究与发展, 2019, 56(6): 1219-1230.
[8]	唐英杰,王芳,谢燕文. 纠删码存储系统中基于网络计算的高效故障重建方法[J]. 计算机研究与发展, 2019, 56(4): 767-778.
[9]	国冰磊,于炯,杨德先,廖彬. 面向关系数据库查询的能耗建模及计划评价[J]. 计算机研究与发展, 2019, 56(4): 810-824.
[10]	陆游游,杨者,舒继武. 闪存存储的重构与系统构建技术[J]. 计算机研究与发展, 2019, 56(1): 23-34.
[11]	吴宇,杨涓,刘人萍,任津廷,陈咸彰,石亮,刘铎. 近似存储技术综述[J]. 计算机研究与发展, 2018, 55(9): 2002-2015.
[12]	陈吉,刘海坤,王孝远,张宇,廖小飞,金海. 一种支持大页的层次化DRAMNVM混合内存系统[J]. 计算机研究与发展, 2018, 55(9): 2050-2065.
[13]	牛德姣,贺庆建,蔡涛,王杰,詹永照,梁军. APMSS：一种具有非对称接口的固态存储系统[J]. 计算机研究与发展, 2018, 55(9): 2083-2093.
[14]	刘佩,蒋梓逸,曹袖. 一种基于分布式存储系统中多节点修复的节点选择算法[J]. 计算机研究与发展, 2018, 55(7): 1557-1568.
[15]	周权彪,张兴军,梁宁静,霍文洁,董小社. 基于缓存映射项重用距离的闪存地址映射方法[J]. 计算机研究与发展, 2018, 55(5): 1065-1077.

PDF全文下载地址:

https://crad.ict.ac.cn/CN/article/downloadArticleFile.do?attachType=PDF&id=3994