Демонстрация прототипа LIGHT PC [предоставлено KAIST]
[HERALD BUSINESS = Корреспондент Ку Бон Хёк] Исследователям KAIST удалось разработать первую в мире энергонезависимую вычислительную платформу, которая может сохранять данные даже при отключении электропитания.
Корейский институт передовых технологий (KAIST) объявил 25 апреля, что исследовательская группа под руководством профессора Чон Мён Су из Департамента электротехники и электронной инженерии разработала «энергонезависимую вычислительную систему компактного типа (LIGHT PC)». На этом компьютере вся информация (состояние выполнения и данные) на момент остановки времени сохраняется независимо от того, включен он или нет, и вся сохраненная информация может быть восстановлена и использована немедленно, когда пользователь захочет.
В существующих компьютерах в качестве основной памяти используются динамическая память DRAM, которая теряет хранящиеся в ней данные при отключении питания. Энергонезависимая память, которая обеспечивает меньшее энергопотребление и большую емкость, чем DRAM, способна обеспечить постоянное хранение данных. Однако из-за сложной конструкции она имеет низкую производительность и не используется в качестве основной памяти, а используется вместе с DRAM для выборочного сохранения некоторых данных. Однако такая схема не позволяет сохранить всю информацию в компьютере при внезапном отключении питания. Это связано с тем, что данные в областях временного хранения, таких как регистры или кэш-память (энергозависимая), которые есть у самого процессора, и энергозависимые компоненты, существующие внутри энергонезависимой памяти, не могут непрерывно сохраняться без источника питания.
LIGHT PC, разработанный исследовательской группой во главе с профессором Чон Мён Су, включает в себя процессоры, контроллеры памяти и технологии операционной системы, которые могут поддерживать все состояния выполнения программ и данные компьютера в энергонезависимом состоянии без питания. С этой целью исследовательская группа настроила систему, используя только энергонезависимую память, и сделала возможным останавливать компьютерное время в случае отключения электроэнергии путем преобразования оставшихся непостоянных состояний процессора в энергонезависимые по сигналу, поступающему от блока питания в момент прекращения подачи электроэнергии.
Технология LIGHT PC, разработанная исследовательской группой, сводит к минимуму количество энергозависимых компонентов в аппаратном тракте данных процессора, упрощает сложные внутренние структуры и максимизирует параллелизм в обработке данных, чтобы пользователи не чувствовали большой разницы в производительности по сравнению с высокопроизводительными системами, которые используют только DRAM.
Чтобы проверить эффективность LIGHT PC, исследовательская группа построила сначала энергонезависимый компьютер, установив прототип постоянной памяти на системной плате собственного изготовления, а затем написали прототип операционной системы, которая останавливает время компьютера в случае отключения электроэнергии, и запустила ее в компьютере. Исследовательская группа установила, что все выполнение программы и данные восстанавливаются в то состояние, которое было непосредственно перед отключением питания, при многократном отключении / включении питания в произвольное время во время работы корпоративных прикладных ПО. Кроме того, LIGHT PC показал в восемь раз больший объем памяти, в 4,3 раза более быстрое выполнение прикладных ПО и на 73 % меньшее энергопотребление по сравнению с обычными компьютерами.
Чон Мён Су, профессор электротехники и электронной инженерии KAIST [Предоставлено KAIST]
«Энергонезависимый компьютер может обеспечить не только большой объем памяти, но и высокую надежность и безопасность обслуживания, что, как ожидается, позволит максимизировать углеродно-нейтральную энергоэффективность путем сокращения энергопотребления центров обработки данных или высокопроизводительных вычислительных систем» - сказал профессор Чон Мён Су, добавив: «Также данная технология позволит минимизировать энергопотребление автомобилей, мобильных телефонов и устройств интернета вещей, тем самым помогая сформировать сверхсвязанное общество».
nbgkoo@heraldcorp.com