Reducing Bit Writes in Non-volat

背景

本文基于NVM介质，设计了新的图片/视频数据压缩方案，降低数据保存量以提高NVM设备下的系统性能，并提高NVM寿命。

动机

现有的一些NVM下数据重用方案（FPC、BDI）对图片以及视频数据并不友好，下图所示基本上没有压缩。

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此外，作者观察到这些图片负载在临近的像素之间有很强的相似性，如下图，如果允许一定的精度损失，那么数据的相似性最高在5%下能达到80%。

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于是如何设计基于像素层相似性的优化方案成为本文的重点。

方案设计

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该方案包括如下步骤：

• 1 进行数据划分：最好是按照像素来划分，但是在运行过程中像素非常难找到，所以这里按照像素大小的倍数划分即可（同样具有规律）。图片中的(a)到(b)

• 2 之后安装RLE的思想进行压缩，如果normDiff小于某个边界值，那么便重用上次的数据，例如(c)中的1代表《8E 76 82》只出现一次，5代表前面的三个数据出现5次。

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• 3 然而这个(c)中的1有时候开销会很大，所以为了降低这个1的开销，使用82的最低位来做方案，如果run的次数为1，则将82处的数据的最低位改为0，代表重复一次；如果不是1次，例如后面的5，则将该位置的LSB设置为1，例如82->83就是稍微改变了一下。为了不影响精度，在run(5)这个地方的最高位MSB处表示原始位置的值

• 4 再进一步优化，为了除去用户的超参数设置，这里也设计了新的动态方案，自动化选择合适的CC以及BPC（CC=1、3、4；BPC=8、16）一共6种选择，这里使用meanDiff来合理的选择方案

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结果

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