本项目成果中的存算融合软件系统主要由存储计算一体化请求管理技术、闪存设备高并发I/O管理技术、和近数据图计算硬件加速技术这三部分组成。该软件栈通过在文件系统与闪存SSD的固件层进行构建,让用户能够在文件系统的用户态直接发起存储与计算一体化的请求,打破了传统存算一体化设备的编程与使用壁垒,并且通过软件系统对于硬件的感知,提高了存储访问的并行度与计算的效能,有利于快速构建相关的软件生态。
CSD产品可以支持存储原生的数据压缩、去重等操作,理论峰值带宽可达到5GB/s,存储容量达到10TB级。基于本技术的原型系统通过软硬件协同优化,充分利用了固态存储通道级别并行度,极大的提高了读写带宽并降低了尾延迟;通过构建用户友好的文件系统,为固态存储设备与智能计算单元提供了统一的存算融合管理框架;对于应用的支持,不仅可以支持存储原生的数据压缩、去重等操作,还可以支持用户态常见的机器学习、科学计算等常见计算任务。本项目目前实现的原型机的带宽为2GB/s、存储容量为1TB,暂低于竞品CSD系列的产品性能指标,但本技术的技术拥有更加高度集成的高性能硬件平台与用户友好的软件接口与开发环境,在硬件的具体指标方面拥有更大的提升潜力,在软件方面更容易通过工程化的打磨快速构建软件生态,进而超越CSD系列竞品。
团队核心成员:王硕,2020年于北京大学高能效计算与应用中心获理学博士学位,攻读博士学位期间发表8篇电子设计自动化与计算机体系结构顶级学术论文,并于2020年加入清华大学计算机系高性能所舒继武教授团队进行博士后的相关研究,在此期间设计并研发了基于闪存与FPGA的存算融合系统。
团队核心成员:舒继武,南京大学计算机博士,清华大学长聘教授、厦门大学信息学院院长(双聘)、博士生导师、教育部长江学者特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者,国际电气和电子工程师协会会士(IEEE Fellow),中国计算机学会会士(CCF Fellow),曾荣2020年华为首届唯一“奥林帕斯奖”、2020年中国计算机学会科学技术奖发明一等奖、2019年教育部科学技术发明奖一等奖。
团队核心成员:陆游游,清华大学计算机系博士,清华大学副教授,曾获得CCF优秀博士学位论文奖、清华大学优秀博士后、ACM中国操作系统分会新星奖、首届中国科协“青年人才托举工程”、国家优秀青年科学基金,共发表录用CCFA类计算机系统顶会论文30余篇,获NVMSA 2014最佳论文奖和MSST 2015最佳论文提名。
评价单位:“科创中国”濮阳国防产业科技服务团 (中国兵工学会)
评价时间:2022-11-20
综合评价
项目提出的存算融合软件系统主要由存储计算一体化请求管理技术、闪存设备高并发I/O管理技术、和近数据图计算硬件加速技术这三部分组成。该软件栈通过在文件系统与闪存SSD的固件层进行构建,让用户能够在文件系统的用户态直接发起存储与计算一体化的请求,打破了传统存算一体化设备的编程与使用壁垒,并且通过软件系统对于硬件的感知,提高了存储访问的并行度与计算的效能,有利于快速构建相关的软件生态,技术创新性很强,且技术成熟,投资回报比较可靠,该项目技术思路方向很好,未来市场空间大,有利于当前政策要求,转化成熟度很高,值得支持推广。建议强化相应产品开发,加大产业链开发力度。
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