能量受限混合内存系统中堆内存对象的优化放置
硬件体系结构
2020-06-24 v2 新兴技术
操作系统
摘要
主存（DRAM）显著影响整个服务器系统的功耗和能源利用。非易失性存储器（NVM）设备，如相变存储器和自旋转移力矩RAM，是降低能耗的主存合适候选者。但与DRAM不同，NVM的访问延迟高于DRAM，且NVM的写入操作比DRAM的写入操作对能量更敏感。因此，人们提出了采用DRAM和NVM的混合主存系统（HMMS），以在优化NVM性能的同时减少主存的整体能量消耗。本文提出了eMap，一种用于HMMS的最优堆内存对象放置规划器。eMap考虑了应用层面的对象级访问模式和能耗，并为每个对象提供理想的放置策略，以提升性能和能源利用率。eMap配备有两个模块：eMPlan和eMDyn。具体而言，eMPlan是一个静态放置规划器，为内存对象提供一次性放置策略以满足能量预算；而eMDyn是一个运行时放置规划器，用于考虑运行时期能量限制约束的变化，并在考虑访问模式以及以能耗和性能衡量的迁移成本的前提下，对内存对象进行重新调整。评估表明，我们提出的解决方案同时满足了能量限制约束和性能要求。我们将我们的方法与最先进的内存对象分类与分配（MOCA）框架进行了比较。我们广泛的评估表明，我们提出的解决方案eMPlan在满足能量约束的同时，成本降低了4.17倍，且在性能相同的情况下将能耗降低了高达14%。eMDyn在考虑以时间和能量衡量的迁移成本的同时，也满足了性能和能量需求。
引用
@article{arxiv.2006.12133,
title = {Optimizing Placement of Heap Memory Objects in Energy-Constrained Hybrid Memory Systems},
author = {Taeuk Kim and Safdar Jamil and Joongeon Park and Youngjae Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.12133},
year = {2020}
}