面向高效计算的智能存储系统架构研究.docxVIP

面向高效计算的智能存储系统架构研究

目录

内容综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.1高性能计算发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.1.2智能存储需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.1.3高效计算与智能存储协同的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.2.1智能存储技术研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

1.2.2高效计算存储架构发展历程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

1.2.3现有研究的不足与挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

1.3.1主要研究目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

1.3.2具体研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

1.4技术路线与研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

1.4.1技术路线概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

1.4.2采用的研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

1.5论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

高效计算与智能存储相关理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

2.1高效计算体系结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

2.1.1并行计算理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

2.1.2高性能计算模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

2.1.3算力提升技术路径．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

2.2智能存储技术原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

2.2.1数据存储介质特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

2.2.2数据访问模式分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

2.2.3智能缓存机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

2.3高效计算与智能存储交互机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

2.3.1数据传输模式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

2.3.2访问控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65

2.3.3性能调度方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

基于负载感知的智能存储架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68

3.1存储架构总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70

3.1.1架构层面划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72

3.1.2模块功能分配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72

3.1.3组件间协作关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74

3.2负载感知模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77

3.2.1负载采集方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．80

3.2.2负载数据分析模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83

3.2.3负载预测技术．．．．．．．．．．．．．．．．．