CAREER: Channel Coding Paradigms for Next-Generation Storage Systems
职业:下一代存储系统的通道编码范例
基本信息
- 批准号:1150212
- 负责人:
- 金额:$ 40.08万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2012
- 资助国家:美国
- 起止时间:2012-03-01 至 2018-02-28
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
We are now in the midst of a technological revolution of massive data generation and processing. Equally massive data storage is required to support this technological boom. New solutions cognizant of operational constraints of storage systems must be invented to curb the skyrocketing cost of data storage. Fundamentally common to all storage technologies are channel coding schemes. Results from coding theory have been used with phenomenal success in storage systems. Practical coding schemes have helped make computer storage ubiquitous. However, currently available coding schemes have hit a performance wall: existing codes are designed for simple channels, and do not match the needs of new storage technologies where the data must be packed as densely as possible on increasingly adverse mediums. Such performance provisioning not only violates fundamental information-theoretic laws but directly increases the cost of a storage system.This research fundamentally rethinks channel coding methods with applications to storage systems. This project creates a coding-theoretic foundation that embraces, rather than ignores, adverse physical and operating conditions to increase the capacity of the upcoming storage technologies. Rich combinatorial structure of non-binary channel codes is explored and exploited over four research thrusts: (a) analysis and design of structured non-binary low-density parity-check codes, (b) theory and practice of non-binary non-symmetric error correcting codes, (c) non-binary methodologies for overcoming synchronization errors, and (d) theory-based rapid code prototyping using novel algorithms for fast simulation, FPGA implementation, and publicly available on-line evaluation tool. This research project contributes to the development of a competitive American workforce through active and carefully tailored research engagement of high-school, undergraduate and graduate students.
我们现在正处于大规模数据生成和处理的技术革命之中。需要同样庞大的数据存储来支持这一技术繁荣。必须发明认识到存储系统的操作限制的新解决方案,以遏制数据存储成本的飙升。所有存储技术的基本共同点是信道编码方案。编码理论的结果已经在存储系统中取得了惊人的成功。实用的编码方案有助于使计算机存储无处不在。然而,目前可用的编码方案已经撞上了性能墙:现有的代码是为简单的通道设计的,并且不匹配新的存储技术的需求,其中数据必须在日益不利的介质上尽可能密集地打包。这样的性能配置不仅违反了基本的信息理论定律,但直接增加了存储系统的成本。本研究从根本上重新考虑信道编码方法与存储系统的应用。该项目创建了一个编码理论基础,该基础包含而不是忽略不利的物理和操作条件,以增加即将到来的存储技术的容量。非二进制信道码的丰富组合结构在四个研究方向上进行探索和利用:(a)结构化非二进制低密度奇偶校验码的分析和设计,(B)非二进制非对称纠错码的理论和实践,(c)克服同步误差的非二进制方法,以及(d)基于理论的快速代码原型,使用用于快速仿真、FPGA实现的新算法,和公开提供的在线评估工具。这个研究项目有助于通过高中,本科和研究生的积极和精心定制的研究参与有竞争力的美国劳动力的发展。
项目成果
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专著数量(0)
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会议论文数量(0)
专利数量(0)
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