复旦大学计算机科学技术学院硕士生罗旭川同学以第一作者完成的研究论文《SMART: A High-Performance Adaptive Radix Tree for Disaggregated Memory》被OSDI 2023（17th USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation）接收。USENIX OSDI是计算机系统领域顶级国际学术会议，拥有极高的学术地位与工业影响力。这是复旦大学学生首次作为第一作者在OSDI会议上发表学术成果。
论文研究了基于内存分离架构 (Disaggregated Memory) 的键值存储系统的索引问题，指出目前广泛采用的基于B+树的索引方法的不足，提出基数树 (Radix Tree) 更适合作为索引数据结构，并在此思想下设计和实现了第一个高性能的基数树键值存储系统索引方案。
图：SMART整体架构
内存分离架构 (Disaggregated Memory) 作为一种具有高资源利用率的架构，近年来在学术界和工业界受到广泛关注，它将计算资源和内存资源解耦，然后用高速网络将分离的资源相互连接，以提升数据中心效能。现有的基于内存分离架构的键值存储系统使用B+树作为范围索引，然而B+树固有的读写放大 (Read/Write Amplification) 会大量消耗网络带宽，导致键值存储系统的低吞吐率。论文指出基数树 (Radix Tree) 因其读写放大较小，更适合作为内存分离架构下存储系统的范围索引。论文设计了一种名为SMART的高性能基数树索引，解决了内存分离架构下构建基数树的三个关键问题：1）基于锁的并发控制开销问题；2）有限的内存池端IOPS (I/O per second) 问题；3）计算端缓存一致性问题。具体而言，SMART提出了混合式的并发控制方案以减小内存分离架构下的锁开销，结合计算端的读代理 (Read Delegation) 和写合并 (Write Combining) 技术来削减冗余的网络I/O，及反向校验机制来解决基数树中计算端的缓存一致性问题。性能测试实验结果表明，相比于现有最优的内存分离架构上的B+树方案，SMART在写密集负载上可将吞吐率提升至6.1倍，在只读负载可将吞吐率提升至2.8倍，大大提升了基于内存分离架构的键值存储系统的吞吐率。
论文第一作者罗旭川同学是计算机学院二年级硕士生，导师为周扬帆老师，他专注软件系统科研，曾在FAST、ICSE等顶级会议发表论文,也曾获得复旦大学本科生优秀毕业生奖学金、华为云计算技术创新部创新新星奖等奖励。论文的合作者还包括计算机学院周扬帆和王新老师，他们团队的毕业生沈家诚和顾嘉臻，以及华为云的左鹏飞博士和香港中文大学的吕荣聪老师。
该篇论文与《Userspace Bypass: Accelerating Syscall-intensive Applications》（由计算机学院周喆、周扬帆老师、毕研翔和万俊鹏同学以及加州大学尔湾分校李洲老师合作完成）一起，为复旦大学首次在 OSDI 会议上以第一作者单位发表学术成果。两个工作都将在2023年7月10日至12日在美国波士顿召开的OSDI 2023会议上演讲推介。
