Honeycomb：基于 FPGA SmartNIC 的有序键值存储加速
分布式、并行与集群计算
2023-04-07 v2 硬件体系结构
摘要
内存有序键值存储是现代分布式应用中的重要构建模块。我们提出 Honeycomb，一种用于加速有序键值存储上读主导工作负载的软硬件混合系统，其为包括扫描在内的所有操作提供线性一致性（linearizability）。Honeycomb 在主机内存中存储 B-Tree，并在基于 FPGA 的 SmartNIC 上执行 SCAN 和 GET，在 CPU 上执行 PUT、UPDATE 和 DELETE。该方法支持大型存储并简化 FPGA 实现，但带来了跨慢速 PCIe 总线的数据访问与同步挑战。我们描述了 Honeycomb 如何通过细致的数据结构设计、缓存、请求并行与乱序请求执行、无等待读操作，以及 CPU 与 FPGA 间的批处理同步来克服这一挑战。对于读密集的 YCSB 工作负载，Honeycomb 将state-of-the-art有序键值存储的吞吐量至少提升 1.8 倍。对于受云存储启发的扫描密集工作负载，Honeycomb 将吞吐量提升超过 2 倍。对于这些工作负载，对大规模部署更为重要的性价比至少提升了 1.5 倍。
引用
@article{arxiv.2303.14259,
title = {Honeycomb: ordered key-value store acceleration on an FPGA-based SmartNIC},
author = {Junyi Liu and Aleksandar Dragojevic and Shane Flemming and Antonios Katsarakis and Dario Korolija and Igor Zablotchi and Ho-cheung Ng and Anuj Kalia and Miguel Castro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.14259},
year = {2023}
}