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关键词

信息化 13

产业化 10

2020 9

农业科学 9

智能化 9

工程管理 7

智能制造 7

制造业 6

大数据 6

资源化利用 6

医院中子照射器 5

国际化 5

标准化 5

COVID-19 4

中药 4

信息技术 4

可视化 4

可视化仿真 4

固体废物 4

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基于非易失存储器的版本化进程细粒度容错 None

Wen-zhe ZHANG, Kai LU, Xiao-ping WANG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第2期页码 192-205 doi: 10.1631/FITEE.1601477

摘要：新型非易失存储器（NVRAM）提供的字节粒度持久且非易失新特性，将有力支持新型容错技术的设计。提出一个基于NVRAM的新型容错进程模型——版本化进程（versionized process，VerP）。该进程模型通过在传统软硬件之间引入一个软件中间层，将软硬件解耦合，在NVRAM上重新组织进程所有数据，从而支持进程在NVRAM的天然容错。进一步，赋予进程中每个数据一个版本号，通过更新版本号实现进程非易失数据的一致性更新。与传统检查点机制相比，VerP可高效支持细粒度容错。

关键词：非易失存储器；字节粒度持久；版本化进程；版本号

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基于非易失存储器的细粒度检查点 Article

文喆张,凯卢,Mikel LUJAN,小平王,旭周

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第2期页码 220-234 doi: 10.1631/FITEE.1500352

摘要：新型非易失存储器提供了高访问速度，大容量，字节访问粒度，以及非易失等特性。这些特性将为容错带来新的机遇。本文提出了基于非易失存储器的细粒度检查点。我们在现有操作系统内核的存储管理模块中加入了针对非易失存储器的管理，同时提供了一个非易失堆以供上层应用进行快速的内存分配和对相关对象（或数据结构）的检查点备份。为了实现细粒度检查点，我们将不同的对象（或数据结构）分布在不同的虚拟页面中，并利用硬件提供的页保护机制来实现对数据修改的监控。和传统的基于页面粒度的检查点工作相比，我们的机制可以有效的减少检查点拷贝的数据量，从而更好的利用存储器带宽，提升性能。

关键词：非易失存储器；字节访问粒度；非易失堆；细粒度检查点

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NICFS：基于持久化内存和智能网卡的文件系统 Research Article

杨倚天,陆游游

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年第24卷第5期页码 675-687 doi: 10.1631/FITEE.2200469

摘要：持久化内存和智能网卡等新型硬件的涌现，为文件系统架构设计带来新机遇。本文设计并实现一个基于持久化内存和智能网卡的新型文件系统NICFS。我们将NICFS分为前端与后端。在前端，数据的写入以日志结构的方式追加写到持久化内存上，从而发挥持久化内存的快速持久化优势；在后端，日志中的数据在后台被获取、处理并写入到文件中，从而充分利用智能网卡的处理能力。实验结果显示，NICFS在大粒度和小粒度的读/写性能上分别比Ext4高出约21%/10%和19%/50%。

关键词：非易失内存；持久化内存；数据处理器；智能网卡；文件系统

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氧化锆量子点用于非易失性电阻式随机存取存储器 Regular Papers

Xiang-lei HE, Rui-jie TANG, Feng YANG, Mayameen S. KADHIM, Jie-xin WANG, Yuan PU, Dan WANG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第12期页码 1698-1705 doi: 10.1631/FITEE.1900363

摘要：提出一种利用氧化锆量子点作为有源层的非易失性电阻式随机存取器。通过旋涂法制备Ag(上)/ZrO2(有源层)/Ti(下)典型的三明治结构存储器件。

关键词：氧化锆量子点；电阻开关；存储器件；旋涂法

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针对I/O密集型应用的新型非易失存储系统 None

Wen-bing HAN, Xiao-gang CHEN, Shun-fen LI, Ge-zi LI, Zhi-tang SONG, Da-gang LI, Shi-yan CHEN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第10期页码 1291-1302 doi: 10.1631/FITEE.1700061

摘要：新型存储技术——如相变存储器（phase change memory, PCM——的兴起，为I/O密集型应用的高性能存储提供了新机遇。然而传统软件栈和硬件架构需要重构优化以提升I/O访问效率。此外，存储内计算技术已经成为当前研究热点，能有效减少I/O请求数量。提出一种基于相变存储器的新型存储系统，包括支持存储内计算的文件系统（in-storage processing enabled file system, ISPFS）和可配置并行计算的存储内计算引擎。一方面，ISPFS充分利用新型非易失存储器（non-volatile memory, NVM）的特性，减少软件冗余和数据拷贝，提供低延迟、高性能的随机访问。对于I/O密集型应用，该存储内计算方案比传统软件方案减少97%的I/O请求，效率提升19倍。

关键词：存储内计算；文件系统；非易失存储；存储系统；I/O密集型应用

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一种磨损感知的持久化内存文件系统高效多粒度分配器 Research Article

余志旺1,张润宇1,杨朝树1,聂顺2,刘铎2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年第24卷第5期页码 688-702 doi: 10.1631/FITEE.2200468

摘要：持久化内存文件系统通过充分利用持久化内存所具有的非易失性、可字节寻址以及与动态随机存取存储器（DRAM）相媲美的访问延迟等特性，极大提升了文件系统性能。然而，由于持久化内存普遍存在写耐受度低的缺陷，现有持久化内存文件系统空间管理策略导致的不平衡写操作极易将底层持久化内存磨损穿，严重威胁数据可靠性。因此，本文提出一种磨损均衡感知的多粒度分配器（Wear-leveling-aware Multi-grained Allocator，简称WMAlloc），以实现持久化内存的磨损均衡，同时提高文件系统性能WMAlloc采用不同粒度的最小堆来管理持久化内存的未使用空间。对于每次分配请求，WMAlloc可快速从相应粒度的最小堆中分配磨损较少的块。实验结果表明，与原始NOVA以及目前持久化内存文件系统最优秀的磨损均衡感知分配器DWARM相比，WMAlloc将持久化内存在4个工作负载下的平均使用寿命分别提高至4.11倍和1.81倍，将平均性能分别提高至

关键词：文件系统；持久化内存；磨损均衡；多粒度分配器

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NEHASH:面向非易失性内存的高并发可扩展哈希 Research Article

蔡涛,高鹏飞,牛德娇,马跃明,雷天乐,戴健飞

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年第24卷第5期页码 703-715 doi: 10.1631/FITEE.2200462

摘要：可扩展哈希是管理越来越庞大的文件系统元数据的有效方式，但其存在并发度较低和缺乏针对非易失内存（NVM）的优化等问题。本文设计了基于惰性扩展的多层哈希目录，以提高哈希目录管理的并发度和效率；设计了基于组的哈希桶管理算法，通过缩小哈希桶大小，提高哈希键管理的效率，从而提高动态可扩展哈希的性能；利用动态随机存取存储器（DRAM）和NVM各自的优势设计了面向NVM的分层存储策略；并在英特尔傲腾持久内存（Intel Optane DC Persistent Memory）及其驱动的基础上，实现了面向NVM高并发可扩展哈希的原型，

关键词：可扩展哈希；非易失内存（NVM）；高并发

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基于元胞自动机的电阻存储器多比特固定型故障诊断 Research Article

Sutapa SARKAR1, Biplab Kumar SIKDAR2, Mousumi SAHA3

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第7期页码 1110-1126 doi: 10.1631/FITEE.2100255

摘要：本文提出一种用于可变电阻式存储器（ReRAM）、基于组的动态固定型故障诊断方案。传统的静态随机存取存储器、动态随机存取存储器、NAND和NOR闪存受可扩展性、功率、封装密度等限制。可变电阻式存储器这类下一代存储器被认为具有多种优势，如高封装密度、非易失性、可扩展性和低功耗，但单元可靠性一直是个问题。不可靠的内存操作是由于大量使用写入或内存密集型工作负载而导致的永久性固定型故障。

关键词：电阻存储器；电池可靠性；块级故障诊断；单长循环单吸引子元胞自动机；单长循环双吸引子元胞自动机；单长循环多吸引子元胞自动机

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低成本SoC平台MPEG-4 AAC解码器优化策略

高谷刚,时龙兴,浦汉来,周凡

《中国工程科学》 2007年第9卷第10期页码 60-64

摘要：

提出了在低成本SoC平台的软件优化策略，包括基于统计分析的浮点到定点转换策略和面向性能优化的片上存储器容量定制策略，在此基础上针对计算密集性应用提出了完整的优化方法

关键词：软件优化 SoC 浮点到定点转换片上存储器 AAC

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中国城市化进程中的粮食安全与风/煤制天然气单细胞蛋白的研究

曹晨,余波,顾为东

《中国工程科学》 2015年第17卷第3期页码 107-112

摘要：

据预测2030年我国人口将会达到峰值14.5亿，城市化率达到70 %，届时城市人口新增3亿，总数将超过10亿。

关键词：城镇化；粮食安全；非并网发电；煤制天然气；单细胞蛋白

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一种应用于带有嵌入式存储器的FPGA的BCH纠错方案 Research Articles

刘洋1,李杰1,王瀚1,张德彪1,冯凯强1,李金强2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第8期页码 1127-1139 doi: 10.1631/FITEE.2000323

摘要：鉴于存储介质上的数据存在位翻转的可能，提出一种模块化的、高速并行的Bose–Chaudhuri–Hocquenghem（BCH）纠错方案，该方案结合了逻辑实现和查找表。所提方案适用于具有片上嵌入式存储器的现场可编程门阵列的数据纠错。详细阐述了系统各部分的优化方法，并分析了该方案在BCH码信息位长度为1024位、码长为1068位且可纠正4位错误情况下的实现过程。

关键词：纠错算法；Bose–Chaudhuri–Hocquenghem（BCH）码；现场可编程门阵列（FPGA）；闪存

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一个针对多种问题的磁盘故障预测模型 Research Article

张晓1,2,3,黎梦钰2,4,Michael NGULUBE1,2,陈泳豪1,2,赵一平1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年第24卷第7期页码 980-993 doi: 10.1631/FITEE.2200496

摘要：基于日志结构合并（LSM）树的键值（KV）存储系统可优化随机写入性能，并提高读取性能，因此被广泛应用于电子商务、在线分析和实时通信等现代数据存储系统。在NVMe SSD和非易失性存储器（NVM）上，MyWAL可以将数据写入性能提高10%–30%。此外，YCSB的结果表明，与SpanDB相比，写入延迟降低了50%。

关键词：键值（KV）存储；日志结构合并（LSM）树；非易失性存储器（NVM）；NVMe SSD；写前日志（WAL）

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我国固体废物分类资源化利用战略研究

杜祥琬,钱易,陈勇,凌江,刘晓龙,杨波,姜玲玲,葛琴,呼和涛力,柳溪,孙笑非

《中国工程科学》 2017年第19卷第4期页码 27-32 doi: 10.15302/J-SSCAE-2017.04.005

摘要：本文分析了我国固体废物资源化利用现状及发展潜力，认为我国固体废物分类资源化潜力和潜在效益巨大，提出了我国固体废物分类资源化利用的战略方针和战略目标，科学规划了发展路径，并对我国固体废物资源化利用提出了政策建议

关键词：固体废物分类资源化利用战略目标政策建议

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沙漠“土壤化”：沙漠化的生态力学解决方法

易志坚, 赵朝华

《工程（英文）》 2016年第2卷第3期页码 270-273 doi: 10.1016/J.ENG.2016.03.002

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工程化DNA材料构建DNA活字系统实现可持续的数据存储 Article

巩子祎, 宋理富, 裴广胜, 董雨菲, 李炳志, 元英进

《工程（英文）》 2023年第29卷第10期页码 130-136 doi: 10.1016/j.eng.2022.05.023

摘要：

DNA分子作为一种具有潜力的数据存储绿色材料，具有密度高和保存期长的优势。然而，目前DNA数据存储的数据写入依赖于DNA从头合成，写入成本高昂，且产生有害物，限制了其实际应用。在本研究中，我们开发了一种DNA活字存储系统，该系统可以利用由细胞工厂预生产的DNA活字片段进行数据写入。通过这个系统，我们成功地将24字节的数字信息编码到DNA中，并通过高通量测序和解码实现了准确读取，这证明了该系统的可行性。通过DNA活字片段的反复使用和生物组装，该系统在降低写入成本方面的潜力非常突出，为经济和可持续的DNA数据存储技术开辟了一条新颖路线。

关键词：合成生物学 DNA信息存储 DNA活字存储系统经济性DNA数据存储