SHF: Small: Virtualization of Heterogeneous and Non-Uniform Memory Hierarchy

SHF:小型:异构和非统一内存层次结构的虚拟化

基本信息

  • 批准号:
    1617749
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 29.77万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2016
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2016-08-01 至 2022-01-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Hardware memory devices are hierarchically structured and increasingly heterogeneous (in terms of volatility, energy efficiency, and reliability) and non-uniform (in terms of latency and bandwidth). However, existing memory virtualization technology only provides each virtual machine with a flat, homogeneous, and uniform memory space, which is an opaque and distorted abstraction of hardware memory resources. This abstraction poses great challenges for applications in virtual machines to make efficient utilization of memory resources. Cloud computing platforms and other virtualized platforms form the backbone of the modern computing infrastructures used by industry, military, academia, and the wider population. The project substantially improves memory virtualization technology, so that applications on these platforms can fully leverage the heterogeneity, non-uniformity, and other features of hardware memory resources to improve performance, energy efficiency, and reliability. The project involves undergraduate and graduate students to work with virtualization and the cloud. This will provide them with strong programming and system capabilities to work in the cloud computing industry.The project explores novel memory virtualization techniques to provide each virtual machine with a complete virtual memory hierarchy that consists of virtual cache devices and heterogeneous virtual memory devices. The virtual memory hierarchy effectively serves as an expressive interface between a virtual machine and the virtual machine monitor. For a virtual machine, it faithfully reflects the features and architectures of underlying hardware memory resources, based on which memory-aware and cache-aware optimization techniques can be effectively applied. For the virtual machine monitor, the usage of virtual devices reflects the demand of the workload on a virtual machine for different types of memory resources, based on which the sharing of memory resources can be well coordinated. The investigation focuses on 1) the software framework and critical hardware support that can build virtual devices in virtual memory hierarchy on top of diverse types of hardware memory devices and maintain their features and structures with low cost; 2) the techniques to efficiently share different types of memory resources between virtual machines; and 3) validating existing cache-aware and memory-aware techniques on virtual memory hierarchy. To spur the dissemination of results, the expected framework and techniques will be built into Linux OS and virtual machine monitor such as Kernel-based Virtual Machine (KVM), and be open to the community for sharing.
硬件存储器设备是分层结构的,并且越来越异构(在易失性、能量效率和可靠性方面)和不均匀(在延迟和带宽方面)。然而,现有的内存虚拟化技术仅仅为每个虚拟机提供了一个扁平、同质、统一的内存空间,这是对硬件内存资源的不透明、扭曲的抽象。 这种抽象对虚拟机中的应用程序提出了很大的挑战,以有效地利用内存资源。云计算平台和其他虚拟化平台构成了工业、军事、学术界和更广泛人群使用的现代计算基础设施的骨干。该项目大大改进了内存虚拟化技术,使这些平台上的应用程序可以充分利用硬件内存资源的异构性、非均匀性和其他特性,以提高性能、能效和可靠性。该项目涉及本科生和研究生与虚拟化和云工作。这将为他们提供强大的编程和系统能力,以在云计算行业工作。该项目探索新颖的内存虚拟化技术,为每个虚拟机提供一个完整的虚拟内存层次结构,由虚拟缓存设备和异构虚拟内存设备组成。虚拟存储器层次结构有效地用作虚拟机和虚拟机监视器之间的表达接口。对于虚拟机而言,它忠实地反映了底层硬件内存资源的特征和架构,基于此可以有效地应用内存感知和缓存感知优化技术。对于虚拟机监控器,虚拟设备的使用情况反映了虚拟机上的工作负载对不同类型内存资源的需求,基于此可以很好地协调内存资源的共享。研究的重点是:1)软件框架和关键硬件支持,可以建立虚拟存储层次结构中的虚拟设备上的各种类型的硬件存储设备,并保持其功能和结构的低成本; 2)的技术,以有效地共享不同类型的虚拟机之间的内存资源;和3)验证现有的缓存感知和内存感知技术的虚拟存储层次结构。为了促进成果的传播,预期的框架和技术将内置于Linux操作系统和虚拟机监视器(如基于内核的虚拟机(KVM))中,并开放给社区共享。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Xiaoning Ding其他文献

GDM: Device Memory Management for GPGPU Computing
GDM:GPGPU 计算的设备内存管理
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kaibo Wang;Xiaoning Ding;Rubao Lee;Shinpei Kato;Xiaodong Zhang
  • 通讯作者:
    Xiaodong Zhang
Paratick: Reducing Timer Overhead in Virtual Machines
Paratick:减少虚拟机中的计时器开销
Robust Optimization for Intensity-Modulated Proton Therapy to Redistribute High Linear Energy Transfer (LET) from Nearby Critical Organs to Tumors in Head and Neck Cancer.
强度调制质子治疗的稳健优化,将高线性能量转移 (LET) 从附近的关键器官重新分配到头颈癌的肿瘤。
On-The-Fly Curbside Parking Assignment
即时路边停车分配
In-situ workflow auto-tuning through combining component models
通过组合组件模型进行现场工作流程自动调整

Xiaoning Ding的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

昼夜节律性small RNA在血斑形成时间推断中的法医学应用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
tRNA-derived small RNA上调YBX1/CCL5通路参与硼替佐米诱导慢性疼痛的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Small RNA调控I-F型CRISPR-Cas适应性免疫性的应答及分子机制
  • 批准号:
    32000033
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Small RNAs调控解淀粉芽胞杆菌FZB42生防功能的机制研究
  • 批准号:
    31972324
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
变异链球菌small RNAs连接LuxS密度感应与生物膜形成的机制研究
  • 批准号:
    81900988
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
肠道细菌关键small RNAs在克罗恩病发生发展中的功能和作用机制
  • 批准号:
    31870821
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    56.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于small RNA 测序技术解析鸽分泌鸽乳的分子机制
  • 批准号:
    31802058
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Small RNA介导的DNA甲基化调控的水稻草矮病毒致病机制
  • 批准号:
    31772128
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于small RNA-seq的针灸治疗桥本甲状腺炎的免疫调控机制研究
  • 批准号:
    81704176
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
水稻OsSGS3与OsHEN1调控small RNAs合成及其对抗病性的调节
  • 批准号:
    91640114
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    85.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划

相似海外基金

SaTC: CORE: Small: Beat Modern Virtualization Obfuscation at Their Own Game: A Bottom-Up Deobfuscation Approach
SaTC:核心:小型:在自己的游戏中击败现代虚拟化混淆:自下而上的反混淆方法
  • 批准号:
    2211905
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.77万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: Rethinking Virtualization at the Edge to Support Highly-efficient and Low-power Applications
SHF:小型:重新思考边缘虚拟化以支持高效和低功耗应用
  • 批准号:
    2210744
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.77万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SaTC: CORE: Small: A Transparent and Customizable Android Container-Based Virtualization Architecture for Dynamic Malware Analysis
SaTC:CORE:Small:用于动态恶意软件分析的透明且可定制的基于 Android 容器的虚拟化架构
  • 批准号:
    2312185
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.77万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SaTC: CORE: Small: A Transparent and Customizable Android Container-Based Virtualization Architecture for Dynamic Malware Analysis
SaTC:CORE:Small:用于动态恶意软件分析的透明且可定制的基于 Android 容器的虚拟化架构
  • 批准号:
    2128703
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 29.77万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NeTS: Small: Intelligent Optical Networks using Virtualization and Software-Defined Control
NeTS:小型:使用虚拟化和软件定义控制的智能光网络
  • 批准号:
    1817105
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 29.77万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: Lightweight Virtualization Driven Elastic Memory Management and Cluster Scheduling
SHF:小型:轻量级虚拟化驱动的弹性内存管理和集群调度
  • 批准号:
    1816850
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 29.77万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NeTS: Small: Optimizing Network Control and Function Virtualization in Internet of Things Architectures
NeTS:小型:优化物联网架构中的网络控制和功能虚拟化
  • 批准号:
    1815676
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 29.77万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NeTS: Small: Managing Network Function Virtualization under Uncertainty
NeTS:小型:在不确定性下管理网络功能虚拟化
  • 批准号:
    1717493
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 29.77万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CSR: Small: Project T: Enabling Open Innovation in Mobile Platforms through API Virtualization
CSR:小型:T 项目:通过 API 虚拟化实现移动平台的开放式创新
  • 批准号:
    1618531
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 29.77万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NeTS: Small: Network Function Virtualization Using Dynamic Reconfiguration
NeTS:小型:使用动态重新配置的网络功能虚拟化
  • 批准号:
    1525836
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 29.77万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了