部分延迟放宽合并算法

本文针对Buddy算法再多核系统内存管理中缺点,提出部分延迟放宽合并算法,,增加合并连续内存块,降低内存访问时间,提高系统整体性能;仿真实验结果证明算法有效性.     

面向分布式内存访问的低延迟InfiniBand接口

分布式内存文件系统将所有数据存放在内存中,能够大大提高数据吞吐率和降低数据访问延迟.采用高带宽、低延迟的互联方案连接各个存储节点,是实现高性能分布式内存文件系统的关键.主要研究InfiniBand接口技术,通过通信接口直连、层次结构精简和报文格式优化等途径,基于FPGA设计并实现一种低延迟的互联方案.测试结果表明,采用该方案在16B数据负载的情况下可以达到1.31μs的低延迟.     

面向虚拟机的远程磁盘缓存

在虚拟机(virtual machine)系统中,随着虚拟机数量和应用程序需求的不断增长,内存容量已经成为应用程序性能的主要瓶颈。为了提升内存密集型和I/O密集型程序的页面交换性能,提出了虚拟机的远程磁盘缓存机制REMOCA,它允许运行在一台物理主机上的虚拟机将其他物理主机的内存作为其二级磁盘缓存。由于网络传输延迟远远小于磁盘访问,用网络传输代替磁盘访问就能够有效地降低虚拟机的平均磁盘访问延迟。REMOCA的目标就要尽可能地减少磁盘访问。REMOCA运行在虚拟机管理器中,其基本工作原理是截获并处理虚拟机的页面淘汰、磁盘访问等事件。REMOCA能够与现有的虚拟机内存管理机制(如气球技术、影子缓存)相结合,从而提供更加灵活的内存资源管理策略。实验数据表明,REMOCA能有效地降低页面抖动对虚拟机性能的影响,并在很大程度上提升虚拟机中I/O密集型应用的性能。     

基于NUMA延迟发送的时变图弱连通分量求解

时变图连通分量已经被广泛应用到不同场景, 如交通路网建设、推荐系统的信息推送等. 然而当前多数连通分量求解方法忽视了NUMA体系结构对计算效率产生的影响, 即过高的远程内存访问延迟导致低下的算法执行效率. 本文针对时变图的弱连通分量求解问题, 提出一种基于NUMA延迟发送的时变图弱连通分量求解方法, 它通过合理的数据内存布局, 合理控制NUMA节点间的信息交换次数, 最大限度减少远程内存访问数量, 显著提高了算法执行效率. 实验结果表明, 该方法的性能明显优于当前流行的图处理系统Ligra和Polymer提供的方法.     

远端内存交换系统的设计与实现

随着高带宽和低延迟的网络的出现,远端内存到本地内存的传输速率大于本地磁盘到本地内存的传输速率,使用远端内存代替磁盘缓存应用程序的数据将成可能。RMSS是一个基于Linux2.4内核的远端内存交换系统,它以内核模块的形式提供给用户。通过RMSS,应用程序可以透明的访问远端内存。根据本文实验结果,得出在快速网络中,使用RMSS会比交换到磁盘的性能要好。本文也对RMSS中的可靠性进行了分析,并提出了几种解决方案。     

基于申威GCC编译器的间接预取算法

对间接存储器的访问延迟往往会影响应用程序的执行性能, 一种有效的解决方案是使用预取技术. 国产申威平台中支持常规访问模式的软件预取和硬件预取机制, 但是其GCC编译器中缺少为间接存储器访问模式自动插入预取的方法. 为了解决这个问题, 基于申威GCC开发了一个完整间接预取优化遍, 它利用深度优先搜索算法查找引用循环归纳变量的间接内存引用并为之生成合适的软件预取. 在一组内存受限的基准测试中, 自动预取遍对SW1621处理器的平均加速比达到1.16倍.     

基于持久化内存的索引设计重新思考与优化

非易失性内存(non-volatile memory,NVM)是近几年来出现的一种新型存储介质.一方面,同传统的易失性内存一样,它有着低访问延迟、可字节寻址的特性;另一方面,与易失性内存不同的是,掉电后它存储的数据不会丢失,此外它还有着更高的密度以及更低的能耗开销.这些特性使得非易失性内存有望被大规模应用在未来的计算机系统中.非易失性内存的出现为构建高效的持久化索引提供了新的思路.由于非易失性硬件还处于研究阶段,因此大多数面向非易失性内存的索引研究工作基于模拟环境开展.在2019年4月英特尔发布了基于3D-XPoint技术的非易失性内存硬件apache pass(AEP),这使得研究人员可以基于真实的硬件环境去进行相关研究工作.首先评测了真实的非易失性内存器件,结果显示AEP的写延迟接近DRAM,而读延迟是DRAM的3~4倍.基于对硬件的实际评测结果,研究发现过去很多工作对非易失性内存的性能假设存在偏差,这使得过去的一些工作大多只针对写性能进行优化,并没有针对读性能进行优化.因此,重新审视了之前研究工作,针对过去的混合索引工作进行了读优化.此外,还提出了一种基于混合内存的异步缓存方法.实验结果表明,经过异步缓存方法优化后的混合索引读性能是优化前的1.8倍,此外,经过异步缓存优化后的持久化索引最多可以降低50%的读延迟.     

集群上软件事务内存的层次化冲突检测

大多数事务内存研究都在多核处理器上进行,只有少数研究针对集群计算环境。现有的集群事务内存性能较差,因为事务内存的运行需要进行大量的远程内存访问,而集群的内存分布性使得远程内存访问的性能较差。事务内存运行中的冲突检测是进行远程内存访问最多的操作。我们提出了一种层次化的冲突检测方法,将其分为两个步骤进行,这种层次化的策略可以使集群上的软件事务内存获得高性能。     

一种减少内存访问延时的方法

提出了一种减少内存访问延时的方法。该方法通过使用bank访问历史表中的信息来指导进行预充电的合理时机，以此来达到减’少内存访问延时的目的。实验结果表明，该方法能够明显减少内存的访问延时。     

延迟和分频 内存设置进阶

在超频的时候,内存子系统对系统整体的性能影响是很大的。除了内存的工作频率,内存自身的延迟也是非常重要的。至于内存为什么有延迟,这不是超频者天堂中讨论的话题。