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Keynote: rethinking memory system design

机译：主题演讲：重新思考存储系统设计

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The memory system is a fundamental performance and energy bottleneck in almost all computing systems. Recent system design, application, and technology trends that require more capacity, bandwidth, efficiency, and predictability out of the memory system make it an even more important system bottleneck [36, 38]. At the same time, DRAM and flash technologies are experiencing difficult technology scaling challenges that make the maintenance and enhancement of their capacity, energy efficiency, and reliability significantly more costly with conventional techniques (see, for example [13, 17-19, 23, 25, 26, 29, 30, 40]). In fact, recent reliability issues with DRAM, such as the RowHammer problem [23], are already threatening system security, predictability and robustness. In this talk, we first discuss major challenges modern memory systems face in the presence of increasing demand for data and its fast analysis. We then examine some promising research and design directions to overcome these challenges and enable scalable memory systems for the future. We discuss three key solution directions: 1) enabling new memory architectures, functions, interfaces, and better integration of memory and the rest of the system (e.g., [1, 2, 4, 12, 22, 27, 28, 32, 42-44]), 2) designing a memory system that intelligently employs emerging non-volatile memory (NVM) technologies (e.g., [24-26, 31, 33, 41, 49-51]), 3) reducing memory interference and providing predictable performance to applications sharing the memory system (e.g., [3, 14-16, 20-22, 35, 37, 39, 45- 48]). If time permits, we will also touch upon our ongoing related work in combating scaling challenges of NAND flash memory (e.g., [5-11, 34]).
机译：内存系统是几乎所有计算系统中的基本性能和能耗瓶颈。内存系统需要更多容量，带宽，效率和可预测性的最新系统设计，应用和技术趋势，使它成为更为重要的系统瓶颈[36，38]。同时，DRAM和闪存技术正面临着艰巨的技术扩展挑战，这使得使用传统技术维护和增强其容量，能源效率和可靠性的成本大大提高（例如，参见[13、17-19、23， 25，26，29，30，40]）。事实上，最近DRAM的可靠性问题，例如RowHammer问题[23]，已经威胁到系统的安全性，可预测性和鲁棒性。在本演讲中，我们首先讨论现代存储系统在对数据及其快速分析的需求日益增长的情况下所面临的主要挑战。然后，我们研究了一些有前途的研究和设计方向，以克服这些挑战并为将来的可扩展内存系统提供支持。我们讨论了三个关键的解决方案方向：1）启用新的内存体系结构，功能，接口，以及更好地集成内存和系统的其余部分（例如[1、2、4、12、22、27、28、32、42 -44]），2）设计一种智能地采用新兴的非易失性存储器（NVM）技术（例如[24-26、31、33、41、49-51]）的内存系统，3）减少内存干扰并提供共享内存系统的应用程序可预测的性能（例如[3、14-16、20-22、35、37、39、45-48]）。如果时间允许，我们还将着手应对NAND闪存的扩展挑战方面正在进行的相关工作（例如[5-11，34]）。

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