Переосмислення політик ієрархії пам’яті в системах DRAM+HBM

Ефективне управління різнорідними системами пам’яті, що містять пам’ять із високою пропускною здатністю (HBM), є критично важливим для загальної продуктивності. Традиційні підходи часто припускають, що динамічна пам’ять з довільним доступом (DRAM) є найшвидшим рівнем, що може не справджуватися в конфігураціях з HBM. Метою цього дослідження було оцінювання впливу на продуктивність переналаштування політики ієрархії пам’яті шляхом зміни переваги з DRAM на HBM у системах DRAM + HBM. У дослідженні використано модифіковану систему Ambix, у якій адаптовано політики міграції для призначення HBM швидким рівнем та налаштовано внутрішні параметри для кращої відповідності архітектурі DRAM +HBM. Оцінювання проводилося за допомогою тестів HPCG та AMG на двопроцесорному сервері. Встановлено, що розміщення всіх даних у пам’яті HBM забезпечило приріст продуктивності до 24 % порівняно з використанням лише DRAM. Аналіз продемонстрував, що стандартне балансування NUMA в Linux могло спричинити деградацію продуктивності до 4 %, оскільки воно некоректно переміщувало сторінки пам’яті до повільнішого рівня DRAM. Дослідження виявило, що хоча стандартні конфігурації Ambix могли знижувати продуктивність до 23 %, надання переваги HBM покращило результати на величину від 1,4 % до 22 % порівняно з політиками, орієнтованими на DRAM. Крім того, налаштовано внутрішні параметри, що дозволило зменшити частоту сканування таблиць сторінок та збільшити ліміти міграції за цикл. Ці модифікації забезпечили приріст продуктивності від 3 % до 7 % для тесту HPCG порівняно з базовою системою. Для тесту AMG експериментальні результати показали варіювання від деградації на 1,5 % до покращення на 1,4 %, залежно від співвідношення обсягів DRAM:HBM. Отримані результати дозволяють системним архітекторам оптимізувати ієрархію пам’яті в серверах наступного покоління без необхідності внесення змін до ядра ОС або коду програм