NeoMem：面向 CXL 无内存分层的硬件/软件协同设计
硬件体系结构
2024-09-12 v2
摘要
Compute Express Link (CXL) 互联通过其字节寻址的 SerDes 链路，使得将多种类型的内存集成到服务器中成为可行。考虑到不同访问延迟，充分发挥 CXL 架构异构内存系统的潜力需要高效的内存分层。然而，现有工作由于低分辨率和高开销的内存访问剖析技术，几乎无法取得根本性进展。为此，我们提出一种名为 NeoMem 的新型内存分层解决方案，其特点是硬件/软件协同设计。NeoMem 将内存剖析功能卸载到 CXL 设备端控制器，集成专用的硬件单元 NeoProf。NeoProf 能够实时监控内存访问，并为操作系统提供关键的页面热度统计信息及其他有用系统状态信息。在操作系统内核侧，我们设计了一种更新的内存分层策略，使热页面的推广能够基于 NeoProf 统计信息实现精确且及时。我们在实际的 FPGA 基于 CXL 内存平台和 Linux 内核 v6.3 上实现了 NeoMem。全面的评估表明，NeoMem 在多个现有内存分层解决方案上实现了 32% 到 67% 的几何平均加速。
引用
@article{arxiv.2403.18702,
title = {NeoMem: Hardware/Software Co-Design for CXL-Native Memory Tiering},
author = {Zhe Zhou and Yiqi Chen and Tao Zhang and Yang Wang and Ran Shu and Shuotao Xu and Peng Cheng and Lei Qu and Yongqiang Xiong and Jie Zhang and Guangyu Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.18702},
year = {2024}
}
备注
Accepted by MICRO 2024