摘要：传统分布式键值存储系统大都基于操作系统提供的套接字与可移植操作系统接口构建,受限于接口语义及内核开销,难以发挥底层新型网络和存储硬件高吞吐与低延迟的性能优势.聚焦键值存储系统的数据通路,面向高速以太网与NVMe(non-volatile memory express)固态存储,于用户态整合网络栈与I O栈,协同设计以优化吞吐性能与延迟稳定性.用户级融合I O栈的控制平面由同一处理器核心于同一上下文中统一管理网卡与固态存储设备的硬件队列,消除了传统分离式设计所导致的多次进出内核态、多次上下文切换以及潜在的核间通信与数据迁移等的弊端,最大限度降低系统软件层面的管控开销.数据平面采用统一的内存池,借助用户级设备驱动,数据于上层键值系统与底层设备之间直接通过DMA传输,没有额外数据拷贝与操作系统干涉.针对大消息访问请求,通过将数据分片并交叠执行网络与存储DMA操作,进一步掩藏了访问延迟.实现了全用户态键值存储系统UKV,支持内存外存2层存储以及广泛应用的Memcache接口.将UKV与由Twitter开源的Fatcache系统进行了测试对比.实验结果表明,涉及外存的SET请求的每秒查询吞吐量提高了14.97%~97.78%,GET操作的每秒查询吞吐量提高了14.60%~51.81%;涉及外存的SET操作的p95延迟降低了26.12%~40.90%,GET操作的p95延迟降低了15.10%~24.36%.

摘要：提出了一种In_(0.4)Ga_(0.6)N/GaN同型异质结构IMPATT二极管。传统GaN基IMPATT器件中存在P型GaN制造工艺不成熟的问题,本研究方案可成为GaN基IMPATT器件的替代设计方案。详细研究了In_(0.4)Ga_(0.6)N/GaN异质结和PN结两种不同结构IMPATT二极管的直流、交流输出特性。结果表明,In_(0.4)Ga_(0.6)N/GaN IMPATT二极管在不使用P型GaN的情况下,可达到优于传统PN结IMPATT二极管的性能。

摘要：利用p型宽带隙材料SiC替代p型GaN,制作了一种p-SiC/n-GaN异质结双漂移(DDR)IMPATT二极管。对器件的交流大信号输出特性进行数值模拟仿真。结果表明,相比传统GaN单漂移(SDR)IMAPTT二极管,p-SiC/n-GaN新结构DDR器件的击穿电压、最佳负电导、交流功率密度和直流-交流转换效率都获得了显著提高,器件具有更宽的振荡频带。该器件新结构在交流功率密度方面具有显著的应用潜力,交流功率密度达到1.97 MW/cm;。该二极管是基于宽带隙半导体材料设计,这为GaN、SiC材料IMPATT器件的设计与制造提供参考价值。