性能敏感的异构内存分配器设计与实现

发布时间：2024-04-21 00:14

　　随着计算机应用的发展与“大数据”的兴起,应用程序需要越来越多的内存,同时由于功耗和工艺的限制动态随机访问存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)已经无法满足应用程序对内存的需求。由新兴的非易失性内存(Non-Volatile Memory,NVM)和DRAM组成的平行化异构内存系统,因其同时具有NVM大容量的特点和DRAM低读/写时延、低写能耗、寿命长的优势,近年来已经引起了越来越多的关注,为计算机体系结构的发展带来了新的契机。在平行化异构内存系统中只有将应用程序的数据放置在合适的内存介质中,才能充分利用NVM和DRAM各自的优势。现有的研究主要着重于利用页面迁移的机制来获取更好的性能和更优的能耗效率。然而这些机制都依赖于在线的页面监测,而这种监测机制需付出很大的性能开销,并且以页面为粒度进行数据迁移操作会浪费一定的DRAM带宽并降低DRAM的利用率。提出了 一种基于对象的内存分配和迁移机制OAM(Obj ect-level memory Allocation and Migration)。OAM首先利用离线访存分析工具获取对象的访存模式,然后使用性...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１常用的两种异构内存架构??

的优势和ＤＲＡＭ低读写延迟、低写功耗、使用寿命较长的优势，进而使得此内存系统??既能够满足应用对内存的需求还能够保证一定的使用寿命［１５＿１７］。??图１．１是两种常用的ＤＲＡＭ－ＮＶＭ异构内存架构，其中图１．１⑻是层次化异构内存??架构，而图１．１（ｂ）是平行化异构内存架构。在....

图１．２?ＤＲＡＭ－ＮＶＭ平行化异构内存信息收集及页面迀移??１．确定最小粒度，当前大部分研究都是以页面为最小粒度来统计数据的读写频??

华中科技大学硕士学位论文??在平行化异构内存架构（图１．１（ｂ））中，ＤＲＡＭ和ＮＶＭ同时作为主存由操作系统??统一管理调度Ｐ，ｉ６，２ｉ］。为了提升整个计算系统的性能、保证系统的使用寿命以及能耗??效率，这种架构所面临的最大的挑战就是如何将数据分配到合适的内存介质中。在这??种....

图１．３页面中内存访问的累积分布与热数据占比的关系??龙琢一．？对大部分应用而言，其页面￡的热数据（指访问次数大于等于总访问次??

本文分别从ＳＰＥＣ?ＣＰＵ?２００６［２５］和？Ｐｒｏｂｌｅｍ?Ｂａｓｅｄ?Ｂｅｎｃｈｍａｒｋ?Ｓｕｉｔｅ?（ＰＢＢＳ）＿?中选??取了几个具有代表性的应用，并统计这些应用中每个页面的中的访存热度信息、每个??对象的大小以及生命周期，实验结果如图１．３、图１．４和图１．５所示，根....

图１．５对象生命周期的累积分布??

０?５０?１００?１５０?２００?２５０?３００?３５０?４００?４５０?５００??大小（Ｂｙｔｅ）??图１．４对象太小的累积分布??发琢」ｉＶ应用中的大部分对象的生命周期都较长。图１．５展示了对象生命周期的累??积分布。从中可知，ｇｅｃ、ｉｓｏｒｔ和ｓｏｐｌｅｘ中的对象．的生命....

本文编号：3960133