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Trimma:削减混合内存系统的元数据存储与延迟

硬件体系结构 2024-08-27 v2

摘要

混合主存系统结合了异构内存技术的性能和容量优势。随着容量更大、关联度更高和粒度更细,混合内存系统目前在两个内存层之间灵活重映射数据块时表现出显著的元数据存储和查找开销。为了减轻现有设计的低效,我们提出了 Trimma,这是一种多级元数据结构与高效元数据缓存设计的组合。Trimma 使用多级元数据表仅跟踪真正必要的地址重映射条目。节省的内存空间被有效利用为额外的 DRAM 缓存容量以提高性能。Trimma 还使用单独的格式存储具有非恒等和恒等地址映射的条目。这提高了整体重映射缓存命中率,进一步提升了性能。Trimma 对软件透明,并兼容各种类型的混合内存系统。在具有 HBM3 和 DDR5 的代表性混合内存系统上评估时,与最先进的混合内存设计相比,Trimma 实现了高达 1.68×\times 和平均 1.33×\times 的加速效益。这些结果表明,Trimma 有效解决了元数据管理开销,特别是对于未来可扩展的大规模混合内存架构。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.16343,
  title  = {Trimma: Trimming Metadata Storage and Latency for Hybrid Memory Systems},
  author = {Yiwei Li and Boyu Tian and Mingyu Gao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.16343},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted by PACT 2024