通过 CXL.mem 实现消息自由通信的潜力建模

异构内存技术日益重要，是解决HPC系统内存壁垒的重要手段。虽然大多数技术部署在单节点环境中，但CXL.mem是一种可同时连接到多个节点的内存技术，实现了共享内存池。这为高效的节点间通信开辟了新可能。本文提出了一种新颖的性能评估工具链，结合扩展后的基于消息的通信性能模型，可用于预测使用CXL.mem进行数据交换潜在的性能收益。我们的 метод通过分析MPI应用程序的数据访问模式：分析对MPI缓冲区的单元内访问，以及跨节点的MPI流量，以全面了解内存性能的影响。我们将这些数据整合到扩展后的性能模型中，预测哪些数据传输可能从传统MPI消息中受益于直接CXL.mem实现。我们的模型以单次MPI调用为粒度，标识那些在代码中具有最高潜在加速的MPI调用。对于我们的工具链，我们扩展了内存轨迹采样工具Mitos，并用于提取数据访问行为。在后处理步骤中，对原始数据进行自动分析，以为每个单独的MPI调用提供性能模型。我们在两个示例应用程序——2D热传递miniapp和HPCG基准——上对模型进行了验证，并演示了它们支持针对性优化以集成CXL.mem。