中文

HybridTier:一种自适应且轻量级的 CXL 内存分层系统

分布式、并行与集群计算 2025-07-04 v2 操作系统

摘要

现代工作负载对内存容量的需求日益增长。基于 Compute Express Link (CXL) 的内存分层已成为解决这一问题的有前景的方案,它将传统 DRAM 与慢速层 CXL 内存设备结合使用。我们分析了先前的分层系统,并观察到高性能内存分层面临的两个挑战:在适应倾斜但动态变化的数据热度分布的同时,最大限度地减少由分层引起的内存和缓存开销。为了应对这些挑战,我们提出了 HybridTier,一种用于 CXL 内存的自适应且轻量级的分层系统。HybridTier 同时跟踪长期数据访问频率和短期访问动量,以准确捕获并适应不断变化的热度分布。HybridTier 通过概率性地跟踪数据访问来减少元数据内存开销,通过牺牲对应用性能影响微乎其微的少量跟踪不准确性来获得更高的内存效率。为了减少缓存开销,HybridTier 使用针对数据局部性进行优化的轻量级数据结构来跟踪数据热度。我们的评估表明,HybridTier 的性能比先前系统高出多达 91%91\%(几何平均值 19%19\%),且内存开销减少 2.07.8×2.0-7.8\times,缓存未命中减少 1.73.5×1.7-3.5\times

关键词

引用

@article{arxiv.2312.04789,
  title  = {HybridTier: an Adaptive and Lightweight CXL-Memory Tiering System},
  author = {Kevin Song and Jiacheng Yang and Zixuan Wang and Jishen Zhao and Sihang Liu and Gennady Pekhimenko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.04789},
  year   = {2025}
}

备注

Appears in the Proceedings of the 30th ACM International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems, Volume 3 (ASPLOS 25)