與非網(wǎng)7月1日訊 RISC-V中國峰會同地論壇在上?？萍即髮W會議中心多功能廳順利舉辦。本屆研討會的主題為“新型計算架構與應用驅動的數(shù)據(jù)存儲和管理”，致力于聚焦與新型計算架構和應用相關的數(shù)據(jù)存儲和管理原創(chuàng)性研究、系統(tǒng)應用及生態(tài)建設，包括新的系統(tǒng)架構、文件系統(tǒng)、存儲器件、存儲控制器、系統(tǒng)應用和驗證等等。

RISC-V是一種開源指令集架構，使用BSD License開源協(xié)議，幾乎完全免費，其目標是成為指令集架構領域的Linux，與ARM相庭抗禮。在國家的助推下，芯片自主創(chuàng)新研發(fā)已是大勢所趨。而RISC-V開源架構已得到行業(yè)的積極實踐與探索，正在成為全球芯片創(chuàng)新的大趨勢，基于這項靈活開放的開源芯片技術，國產芯片產業(yè)可以有機會和歐美芯片公司在同一條起跑線上競爭，實現(xiàn)我國芯片產業(yè)的變道超車。

會議邀請了來自學術界和工業(yè)界的包括俄亥俄州立大學的張曉東教授、清華大學的陸游游研究員、上海交通大學陳全副教授、UCloud優(yōu)刻得謝建東工程師以及上?？萍即髮W教授寇煦豐、王春東、范睿和哈亞軍參與。與會專家和學者分享了他們目前正在探索的問題和發(fā)表的學術成果，激發(fā)了同仁和學生們對新型計算架構和應用相關的存儲和管理方面的深入思考和探討。本論壇由上?？萍即髮W和上海市計算機學會存儲專委會聯(lián)合舉辦，由上海智能視覺影像與應用工程研究中心和上海高能效與智能定制芯片工程技術中心承辦，UCloud優(yōu)刻得給予大力支持。

第一個主旨報告由俄亥俄州立大學的張曉東教授做線上報告，題為Data Managements: Interactions with Computer Architecture and Systems。張教授從計算機架構和系統(tǒng)設計角度闡述數(shù)據(jù)管理方面面臨的技術難點。在摩爾定律和登納德縮放定律即將完結的時代下，整個計算機架構、算法以及數(shù)據(jù)管理技術該如何發(fā)展？張教授介紹了計算生態(tài)系統(tǒng)研發(fā)過程中的限制因素，并給出在這個后摩爾時代，計算機生態(tài)設計應該關注的技術點。其中包括專用設備加速來保持持續(xù)的性能改進；內存和 NVM 存儲提供快速數(shù)據(jù)訪問；以內核為中心的管理是不可持續(xù)的，必須分散過程控制；需要全面的抽象和自動化工具來實現(xiàn)系統(tǒng)靈活、專業(yè)和包容的特性等。

清華大學的陸游游教授，報告題目為持久內存存儲系統(tǒng)研究。陸教授介紹了傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)存在的四個問題，包括軟件棧開銷、操作系統(tǒng)開銷、分布式協(xié)議棧開銷以及請求持久化開銷。并針對上述四方面的挑戰(zhàn)，陸教授介紹了他們在此問題上所思考的關鍵技術。首先，在分布式持久性共享內存框架的設計中，針對現(xiàn)有的分布式文件系統(tǒng)存在大量的冗余拷貝問題，通過服務端主動式I/O機制和客戶端主動式I/O機制來高效執(zhí)行I/O操作，從而降低整個軟件棧的開銷；其次，從用戶態(tài)和內核態(tài)協(xié)同文件系統(tǒng)管理的角度來降低操作系統(tǒng)帶來的開銷。接著，為解決低持久化效率導致系統(tǒng)的吞吐下降問題，分享了網(wǎng)絡存儲協(xié)同批量處理技術。該技術引入持久性操作日志用于存儲元數(shù)據(jù)，從而消除元數(shù)據(jù)的冗余更新，降低持久化更新次數(shù)；通過協(xié)同的傳輸與寫回、多核CPU的流水線調度等技術，高效保證分配器的一致性。最后，從分布式協(xié)議方面，講述了引入一致性管理遷移機制，避免交換機無法存儲所有的協(xié)議元數(shù)據(jù)；引入崩潰恢復和丟包處理機制，保證系統(tǒng)可靠性。

來自上海交通大學的陳全副教授的報告題目為:面向公有云的高可靠虛擬化存儲系統(tǒng)。陳教授深入剖析目前公有云數(shù)據(jù)存儲可靠方面的挑戰(zhàn)。介紹本地存儲和遠程存儲過程中分別帶來的可靠訪問問題。他認為本地存儲中主要存在現(xiàn)有故障解決方案造成不必要的數(shù)據(jù)損失和低可用性，而遠程存儲主要存在數(shù)據(jù)一致性風險和故障解決方案的低可用性。通過可靠虛擬化存儲系統(tǒng)設計，以高可靠的本地/遠程存儲訪問系統(tǒng)Spool為例，從跨進程生命周期日志、快速啟動以及故障診斷和處理等角度，分享了他的科研團隊在實際應用過程中所面臨的關鍵問題和解決思路。

UCloud優(yōu)刻得的資深工程師謝建東報告題為：IPFS 星際存儲的挑戰(zhàn)和優(yōu)化。IPFS 是一個全球的、點對點分布式文件存儲協(xié)議，是服務于 Web 3.0 互聯(lián)網(wǎng)的存儲協(xié)議。目標是為了補充或者取代超文本傳輸協(xié)議。謝建東分享了UCloud成立以來所創(chuàng)造的成果。通過工程手段，追求更好的性能；通過運營手段，追求成本和穩(wěn)定性。深入不同用戶場景從而提供最優(yōu)的存儲類型服務。

茶歇后來自上?？萍即髮W的四位專家從新型磁存儲器件和新型存儲管理技術、針對邊緣應用的硬件加速方案以及針對數(shù)據(jù)組織結構的GPU加速方案，從EE和CS的兩個角度展現(xiàn)上科大在新型存儲和加速架構方面取得的軟硬件協(xié)同設計優(yōu)化的研究工作。

寇煦豐教授做題為Emerging Non-Volatile Magnetic Memory Technologies for Data-Driving Computing的報告?？莒阖S教授認為將來的計算瓶頸是數(shù)據(jù)到邏輯的傳輸，報告在介紹了各種類型的新興非易失性磁存儲介質的原理和存儲技術基礎上，著重介紹了上科大后摩爾中心圍繞MRAM磁存儲器開展的研究進展和突破。

王春東教授報告題為The Tenet of Memory: Following the Prestige，從CS的角度分享了其在非易失內存研究中的新發(fā)現(xiàn)，生動形象地介紹如何來降低緩存丟失率，從緩存行管理和查找的角度減少讀放大以獲得高搜索性能，最后分享課題組針對STT-MRAM的在研工作

范睿教授報告題為A Round Peg in a Square Hole GPU Computing with Irregular Data。他介紹了目前廣泛應用的GPU處理器，分析了其優(yōu)缺點并介紹了如何來提升GPU的性能。范睿認為新的數(shù)據(jù)結構和算法可實現(xiàn)高GPU性能，對于稀疏問題也是如此，但很多稀疏問題還有待研究，未來可以考慮使用機器學習來協(xié)助優(yōu)化性能。

哈亞軍教授的報告題目為TAIT: One-Shot Full-Integer Lightweight DNN Quantization via Tunable Activation Imbalance Transfer。報告從邊緣AI等應用場景思考，解決現(xiàn)代神經(jīng)網(wǎng)絡無法有效地部署在邊緣設備上等問題。為了解決這個問題，輕量級的DNN是一個不錯的選擇。輕量級 DNN 采用深度可分離卷積代替?zhèn)鹘y(tǒng)卷積。傳統(tǒng)的卷積融合了水平和垂直方向的信息。相反，深度分離卷積將常規(guī)卷積分為深度卷積和像素卷積；另一種選擇是對稱量化。哈亞軍教授分享了他們的研究工作TAIT，提出了一個量化誤差模型。 

論壇Panel Discussion 思辨環(huán)節(jié)，邀請到來自上海科技大學硬X射線自由電子激光大科學裝置SHINE實驗輔助分總體負責人懷平研究員，中科院上海高等研究院感知與計算實驗室副主任、SKA項目中國負責人祝永新研究員以及上?？萍即髮WMHPC聯(lián)合實驗室執(zhí)行主任范海巍高級工程師與幾位報告嘉賓一起共議新型計算架構和應用需求下數(shù)據(jù)存儲的挑戰(zhàn)和機遇。懷平研究員首先發(fā)言，介紹SHINE項目在數(shù)據(jù)在采集、處理和傳輸?shù)雀麟A段的需求，具體表現(xiàn)在數(shù)據(jù)的TB/s級高通量、多源頭數(shù)據(jù)采集、實時數(shù)據(jù)降噪結合線下大規(guī)模數(shù)據(jù)分析的多階段處理模式以及超大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸等，進而引出大科學裝置對數(shù)據(jù)全周期存儲和管理的挑戰(zhàn)。

祝永新研究員首先介紹SKA平方公里陣列在天文觀測方面的背景知識，進而介紹SKA數(shù)據(jù)在大規(guī)模、高通量基礎上具有海量小文件的特征，并結合SKA觀測設備全球協(xié)作部署和設備部署的惡劣環(huán)境展現(xiàn)數(shù)據(jù)在存儲、傳輸、共享方面的挑戰(zhàn)。

范海巍高級工程師則從新型異構計算架構的角度介紹了通用/專用混合計算體系在數(shù)據(jù)不同器件間加載、交換、處理和存儲的特點，分析了傳統(tǒng)計算存儲架構的局限性，并展望了新型架構下對新型數(shù)據(jù)存儲和管理方法的渴求。

在幾位學者從使用者的角度分享了數(shù)據(jù)在存儲和管理方面的角度基礎上，主持人邀請上海交大陳全副教授和UCloud技術專家謝建東工程師從云存儲系統(tǒng)研究和運營角度分享技術進展和經(jīng)驗，并從數(shù)據(jù)的可靠性、運營成本、公有云/私有云混合組建等角度進一步分析現(xiàn)有技術的局限性。

思辨環(huán)節(jié)最后邀請數(shù)據(jù)存儲專家清華大學陸游游教授從學界和企業(yè)兩個角度分享觀點，陸教授首先介紹了近計算存儲、存內計算、原位計算等降低數(shù)據(jù)交換的研究思路，展現(xiàn)優(yōu)化系統(tǒng)層級對數(shù)據(jù)存儲和管理的促進；然后介紹了針對新型存儲設備開展的創(chuàng)新性數(shù)據(jù)組織管理思路，展現(xiàn)改進文件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)存儲和管理的幫助；進而從操作系統(tǒng)層面介紹了內核態(tài)和用戶態(tài)協(xié)作優(yōu)化數(shù)據(jù)存儲的思路。從學術界前沿研究到企業(yè)界實踐探索，多層次的分析了新型計算架構和應用需求下數(shù)據(jù)存儲的機遇。

思辨環(huán)節(jié)由上海科技大學信息學院殷樹教授主持并作結語：作為RISC-V中國峰會同地論壇，“ASSIST2021--新型計算架構和應用驅動的數(shù)據(jù)存儲和管理”論壇旨在展現(xiàn)新型計算架構浪潮下算力以外的挑戰(zhàn)，展現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和管理對計算系統(tǒng)效率和利用率的影響，凸顯計算系統(tǒng)軟硬件協(xié)同設計大趨勢下計算/存儲協(xié)作設計優(yōu)化的重要性。

在RISC-V國際基金會的大力支持下， 由中國科學院軟件研究所和 上?？萍即髮W聯(lián)合主辦的RISC-V中國峰會將于2021年6月21日至27日在上?？萍即髮W舉辦?；顒映掷m(xù)一周時間，其中主會將舉辦三天， 分會場由張飛實戰(zhàn)電子、華秋電子和睿思芯科聯(lián)合主辦