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混合内存系统上周期性数据移动频率的调优

分布式、并行与集群计算 2021-01-19 v1 操作系统

摘要

新兴的包含英特尔 Optane DC 持久内存等技术的混合内存系统,其异构内存组件的访问速度和容量比存在差异。这打破了为传统纯 DRAM 平台设计的许多假设与启发式方法。通过跨内存单元的动态数据移动可实现高应用性能,在最大化 DRAM 容量利用的同时确保聚合系统资源的高效使用。新近提出的方案使用性能模型和机器智能来优化动态移动哪些数据及移动多少数据;然而,何时移动这些数据的决策基于经验选择的时间间隔,或留给应用程序决定。我们的实验评估表明,未能正确配置数据移动频率会导致给定数据移动策略下 10%–100% 的减速;然而,对于给定工作负载、平台和策略,如何正确配置该值尚无既定方法。我们提出 Cori,一种系统级调优方案,可识别并提取必要的应用级数据重用信息,并指导数据移动频率的选择,以提升应用性能和系统资源效率。实验评估显示,Cori 配置的数据移动频率所提供的应用性能在最优值的 3% 以内,且比随机或暴力搜索方法快至多 5 倍完成配置。在含 DRAM 与英特尔 Optane DC PMEM 的平台上的系统级验证证实了 Cori 的实用性与调优效率。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.07200,
  title  = {Tuning the Frequency of Periodic Data Movements over Hybrid Memory Systems},
  author = {Thaleia Dimitra Doudali and Daniel Zahka and Ada Gavrilovska},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.07200},
  year   = {2021}
}