新型可字节寻址的非易失性存储器(NVM),例如相变存储器(Phase Change Memory,PCM)在低能耗、高密度、就地更新数据等方面拥有很多的优点,但是由于NVM具有读写不对称性特点,即写操作的代价要比读操作代价高许多倍,从而造成较高的写能耗,阻碍NVM的进一步发展,因此减少NVM的能耗是NVM在市场中能够广泛应用的一个重要前提步骤。而非易失性存储器的能耗大部分集中在写NVM操作上,所以在设计节能的NVM系统中,最大的挑战就是如何减少NVM上的写操作次数。与闪存不同,PCM等非易失性存储器的比特可变换特点使得PCM在更新数据时不需要先进行擦除整块数据,然后再进行更新数据操作,也就是只更新与输入数据不一致的比特位,不需要更新与输入数据一样的比特位。因此,我们可以基于NVM的这个优点再结合相应的方法就可以达到节省能耗的效果。本文提出了一种基于内容感知的写机制(CA-NVM)来减少基于NVM辅助存储器的能耗。其核心思想就是基于NVM的文件系统在进行I/O数据写入时,找一个与I/O写请求页内容相似空闲数据页作为待写数据页,如果两个页内容具有较高的相似度,那么请求页数据内容写入到空闲页上时需要更新的比特位将会较少,达到减少写次数的目的,从而相应的减少了NVM存储器的写能耗。为了加速选择与请求页相似的空闲页过程,本文引用了采样机制,即分别从空闲页和请求页中取出部分样品,然后对样品进行比较分析,得到一个较优的空闲页作为请求页的待写数据页。由于基于NVM的辅助存储器的空闲页数量基数庞大且所处物理位置没有规律性,所以本文为了方便空闲页样品的快速定位,设计了一个特殊的存储区域来存储部分空闲页的样品。本文收集日常的真实数据集作为一系列实验的输入,实验结果显示,与传统的随机页分配方式相比,本文提出的CA-NVM写机制最高可以减少36.03%的写次数,以及平均减少的能耗大约为21.3%,因此CA-NVM是一种有效的减少NVM写能耗方式。