利用NVM（Non-Volatile Memory）实现新型数据库系统

最新推荐文章于 2025-07-02 03:25:48 发布
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分类专栏： 科研生活 文章标签： NVM DBMS in-place COW Log
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Meditator_hkx/article/details/52022694
本文探讨了如何利用Non-Volatile Memory（NVM）优化DBMS，通过对比NVM-Only与NVM/DRAM混合架构，讨论了原地更新、Copy-On-Write更新和基于Log的更新三种存储引擎的优劣，并分析了不同工作负载下它们的性能。研究发现，NVM在数据恢复和吞吐量方面展现出优势，但也指出当前系统存在的问题，提出了新型数据库管理系统的发展需求。

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1.写在前面

本博客的内容是前两篇介绍SCM内存基础与应用的后续，主要结合两篇论文来介绍利用SCM（Storage-Class Memory， 又称NVM）重新实现DBMS（DataBase Management System），并针对SCM的大容量、持久存储、可字节寻址等特性做相应的改良与优化，提升数据库系统的整体性能。

回顾NVM的特性，如下图所示：
NVM特点

关于数据库系统的基础部分学习，链接如下:
DBMS Tutorial

两篇论文均取自CMU计算机系Joy Arulraj博士与Intel合作的数据库系统设计项目，阅读链接如下：
A Prolegomenon on OLTP Database Systems for Non-Volatile Memory, VLDB,2014
Let’s Talk About Storage & Recovery Methods for Non-Volatile Memory Database Systems, SIGMOD, 2015

2.针对DBMS的两种NVM存储架构尝试

A Prolegomenon on OLTP Database Systems for Non-Volatile Memory这篇论文介绍的就是针对现有的面向内存数据库系统与面向磁盘的数据库系统，将其重现

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NVM （Non-Volatile Memory）
08-30 925
原创文章，禁止转载。 本文介绍TC3xx 的NVM模块。
阿里云基于NVM的持久化高性能Redis数据库
weixin_34101784的博客
08-02 227
背景 Redis作为一款简洁、高效的开源K/V数据库，可以被用于内存缓存、持久化存储等不同场景，大量服务于各类互联网应用。同时也提供了丰富的功能配置，客户可以根据各自业务需求，在读写性能、缓存容量、数据可靠性等方面作出灵活的选择。 Redis提供了RDB和AOF两种持久化方式供选择，4.0中更是引入了RDB-AOF混合持久化的方式，整合RDB和AOF的...
基于新型非易失性内存（NVM）的数据库事务日志优化技术详解
最新发布
qq_36287830的博客
07-02 769
NVM技术通过打破存储与计算的物理界限，为数据库事务日志提供了革命性的优化方案。尽管面临硬件兼容性和软件适配等挑战，但其在性能、可靠性和成本方面的综合优势已使该技术成为下一代数据库系统的基石。（Non-Volatile Memory, NVM）因其低延迟、字节可寻址和持久化特性，为事务日志优化提供了革命性解决方案。本文将深入探讨NVM在事务日志中的技术实现、性能优化策略及典型应用场景。随着数据库处理规模的指数级增长，传统事务日志的I/O开销已成为性能瓶颈。：利用NVM的原子操作合并重复条目；
Non-Volatile Memory (NVM) 详细介绍
MHD0815的博客
12-25 1607
是一种即使在断电后也能保持数据的存储技术。与易失性内存（如 SRAM、DRAM）不同，NVM 不依赖于电力来保存数据，因此它非常适合用于需要长期存储数据的应用场景。NVM 的种类繁多，涵盖了从传统的只读存储器（ROM）到现代的高性能存储设备，如 NAND Flash、3D XPoint 和 MRAM 等。
NVM（NonVolatile Memory）(非易失性内存)
sinat_22510827的博客
07-16 7136
NVM特性 NonVolatile Memory，非易失存储器，具有非易失、按字节存取、存储密度高、低能耗、读写性能接近DRAM，但读写速度不对称，读远快于写，寿命有限（需要像ssd一样考虑磨损均衡）。当电流关掉后,所存储的数据不会消失的计算机存储器。没有数据寻道，这点和ssd比较像。 常见NVM：  相变存储器（PCM，phase change memory）  磁阻式存储器（MRAM，Magnetoresistive RAM）  电阻式/阻变存储器（RRAM，resistiv...
Nonvolatile BIOS memory
guoqx的专栏
07-23 510
这个是一小块存储芯片，位于PC主板上，存储的是BIOS设置。主要用来保存当前系统的硬件配置和操作人员对某些参数的设定，从而确保电脑无论是处于关机状态，还是遇到系统掉电情况，BIOS信息都不会丢失。 通常叫做CMOS RAM，因为用的是一个 volatile, low-power complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) SRAM，掉电内容丢失的互补金属氧化物半导体。 所以还会在其旁边配一个CMOS电池，防止系统休眠或关机后数据丢失。这个CMOS电池..
Programming Interfaces to Non-Volatile Memory - Slides-计算机科学
04-22
Non-­‐Vola4le MemoryMichael Swi: University of Wisconsin—MadisonOutline•  NVM solid-­‐state drives •  Persistent memory file systems •  Persistent Regions •...
VLSI-Design of Non-Volatile Memories
04-23
内容概要：本书《VLSI-Design of Non-Volatile Memories》由 Giovanni Campardo、Rino Micheloni 和 David Novosel 合著，旨在为电气工程毕业生提供非易失性存储器（NVM）的设计指南。书中详细介绍了非易失性存储器...
AEC-Q100-005D1：2012 非易失性存储器写入/擦除耐久性、数据保留和操作寿命测试 - 完整英文电子版（14页）
11-10
完整英文电子版 AEC-Q100-005D1：2012 Non-Volatile Memory Program/Erase Endurance, Data Retention, and Operational Life Test （非易失性存储器程序-擦除耐久性、数据保留和操作寿命测试 ）。本测试旨在评估...
如何设计基于NVM的数据库
01-28
从SQL Server架构角度出发，总结了基于NVM的数据库系统各个模块的设计
聊聊Non-Volatile Memory数据库的Storage和Recovery方法
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06-10 3702
2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> ...
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02-28 3771
非易失存储，Non-Volatile Memory (NVM)，是相对DRAM（掉电后数据丢失）而言的，指可以持久化保存数据的存储介质。广义上来说，NAND Flash也是一种非易失存...
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10-24 2580
AUTOSAR NvM模块为汽车电子系统提供了强大而灵活的非易失性存储器管理功能，通过标准化的接口和配置，实现了数据读写管理、块管理、事务管理、数据恢复、错误检测与处理等功能。在配置参数存储、诊断数据存储、车辆维护记录、功能标定数据、用户数据存储等应用场景中，NvM发挥着重要作用。理解并有效运用AUTOSAR NvM功能，对于开发高效、可靠的汽车电子系统具有重大意义。如果你有更多的具体问题或需要进一步的支持，请随时告诉我！
什么是新型数据库？
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新型数据库 本词条缺少信息栏、名片图，补充相关内容使词条更完整，还能快速升级，赶紧来吧！ 行存储方式设计思想是以事务处理为主，存储结构异常复杂。由于数据页结构和MVCC（多版本并发控制）的原因，每个数据页必须读到内存中，导致每次查询必须读取大量无用数据。这种数据存储方式造成磁盘I/O成为了限制性能的主要因素。虽然磁盘成本在不断下降，但数据传输效率并没有根本的改变。因此，在处理的数据量不大时往往
新型数据库推荐，大数据时代数据库SCSDB
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根据项目实践，发现警博士分布式集群数据库系统（SCSDB），具有类似Hadoop的分布式存储与支持并行计算的功能特点，又具有类似传统关系型数据库的某些 功能特点，保留了二维表的逻辑存储模式，数据按行、列组织，支持多表关联，非常适合于海量结构化数据的存储和大数据分析。 转载于:https://blog.51cto.com/13569290/2059825...
AUTOSAR知识点 之NvM（三）：NVM关键信息整理
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看一个C语言的宏用法注意一下：LIST_ID_JOB(LIST_ENTRY_ID_JOB) 中NvM_Prv_idJob_ LIST_ENTRY_ID_JOB _e是不存在的，但是NvM_Prv_idJob_Read_e是存在的中LIST_ID_JOB(LIST_ENTRY_ID_JOB)只是表示枚举里面有Count的元素，注意一下NvM_Prv_idJob_Count_e声明在LIST_ID_JOB(LIST_ENTRY_ID_JOB)中。
nvm，参数存储
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06-25 3898
目录NVM简介API说明实现流程table类型参数的写入和读取示例常见问题相关资料以及购买链接（资料附上API链接，demo链接） NVM 简介 nvm：非易失性存储器（英语：non-volatile memory，缩写为NVM）是指当电流关掉后，所存储的数据不会消失的电脑存储器，利用文件系统实现的一种非易失性参数存储管理模块。 典型的应用场景为：小数据量的简单键值对参数。不适合大容量数据的存储管理，如果数据量超过10K，建议直接使用io接口操作文件来管理 API说明 详细的API介绍见nvm API章节
AUTOSAR —— NVM 5：数据处理机制
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12-01 1万+
本文根据AUTOSAR4.4（Classic Platform）（https://www.autosar.org/standards/classic-platform/classic-platform-440/）标准中的 ： AUTOSAR_EXP_NVDataHandling.pdf 文章整理。仅为个人理解，不当之处，还请指正，感谢！ 目录 1 Acronyms and abbre...
non-volatile memory
05-26
Non-volatile memory (NVM) is a type of computer memory that can retain stored information even when it is not powered. Unlike volatile memory, which requires a continuous flow of electricity to maintain its contents, non-volatile memory can store data even when the power supply is turned off. This makes it ideal for storing important data that needs to be preserved in the event of a power failure or system shutdown. Some common types of non-volatile memory include flash memory, EEPROM (electrically erasable programmable read-only memory), and MRAM (magnetoresistive random-access memory). These technologies are commonly used in a wide range of devices, including computers, smartphones, digital cameras, and other electronic devices.
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