在性能发生之处：量化海量3D堆叠缓存对HPC工作负载的影响
分布式、并行与集群计算
2023-10-17 v2
摘要
在过去三十年中，存储子系统方面的创新主要致力于克服数据移动瓶颈。在本文中，我们关注存储技术中的一个特定市场趋势：3D堆叠内存与缓存。我们研究了在未来面向HPC的处理器中扩展片上内存能力（特别是通过3D堆叠SRAM）的影响。首先，我们提出一种对存储子系统无关的方法，以衡量在数据移动成本被消除时性能提升的上限。随后，使用gem5模拟器，我们建模了两种假设的大缓存处理器(LARge Cache processor, LARC)变体，采用1.5 nm工艺制造并配备高容量3D堆叠缓存。通过涉及广泛代理应用与基准测试的大量实验，我们旨在揭示HPC CPU性能将如何演进，并得出在每芯片基础上，对缓存敏感的HPC应用平均加速9.56倍。此外，我们详尽记录了我们的方法论探索，以激励HPC中心通过增强的协同设计来推动其自身的技术议程。
引用
@article{arxiv.2204.02235,
title = {At the Locus of Performance: Quantifying the Effects of Copious 3D-Stacked Cache on HPC Workloads},
author = {Jens Domke and Emil Vatai and Balazs Gerofi and Yuetsu Kodama and Mohamed Wahib and Artur Podobas and Sparsh Mittal and Miquel Pericàs and Lingqi Zhang and Peng Chen and Aleksandr Drozd and Satoshi Matsuoka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.02235},
year = {2023}
}