近内存地址转换
硬件体系结构
2017-08-23 v2 操作系统
摘要
内存与逻辑在同一芯片上的集成正变得更具成本效益，创造了将密集型数据功能卸载到内存芯片内处理单元的机会。内存侧处理单元（MPU）引入常规系统面临虚拟内存作为第一个大障碍：若无高效的地址转换硬件支持，MPU适用性极为有限。不幸的是，传统转换机制无法提供快速转换，因为当代内存超出TLB范围，使得昂贵的页游走常见。本文首次表明，历史上任何虚拟页到任何页帧映射的灵活性在现今服务器中是不必要的。我们发现，虽然限制虚拟到物理映射的相联度不会带来损耗，但如果与MPU内存中谨慎的数据放置相结合，可打破“先转换后取数”的串行化，使转换与数据获取独立并行进行。我们提出分布式倒排页表（DIPTA），一种近内存结构，其中最小内存分区为其数据份额保留转换信息，确保转换与数据获取同时完成。DIPTA完全消除转换性能开销，相较使用4KB和1GB页的传统转换分别实现高达3.81倍和2.13倍加速。
引用
@article{arxiv.1612.00445,
title = {Near-Memory Address Translation},
author = {Javier Picorel and Djordje Jevdjic and Babak Falsafi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.00445},
year = {2017}
}
备注
15 pages, 9 figures