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软硬件协同的远端内存系统研究
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作者 李海锋 刘珂 陈明宇 《高技术通讯》 CAS 2023年第10期1009-1019,共11页
针对当前远端内存系统中页面预取与页面替换因操作系统与应用程序之间语义鸿沟导致的局限性问题,本文提出一个软硬件协同的远端内存系统。通过在内存控制器中增加热点页面提取表,将实时访存的热点页面信息通过内存中的缓冲区传送给操作... 针对当前远端内存系统中页面预取与页面替换因操作系统与应用程序之间语义鸿沟导致的局限性问题,本文提出一个软硬件协同的远端内存系统。通过在内存控制器中增加热点页面提取表,将实时访存的热点页面信息通过内存中的缓冲区传送给操作系统。同时,通过对访存信息的学习,构建了高精度的异步预取框架与替换框架,降低应用关键数据路径的开销,提升远端内存系统的性能。本文利用内存跟踪工具构建了一个原型仿真系统。实验证明,在拥有全局实时访存信息后,预取框架可以实现超过90%的准确率与覆盖率,与谷歌提出的远端内存系统Fastswap相比,性能提升59%。相比于内核默认替换框架,替换框架使应用性能提升30%。 展开更多
关键词 远端内存系统 软硬件协同 预取框架 替换框架
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LNMS网络内存系统及性能优化技术 被引量:2
2
作者 孙国忠 袁清波 +1 位作者 陈明宇 樊建平 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第24期16-18,共3页
在Linux环境下设计并实现了一个两级服务结构的网络内存系统(LNMS)。LNMS较传统网络内存系统具有更好的可扩展性。对LNMS提出了两种性能优化技术:预取和主动内存技术。在预取优化方面,针对并发应用提出一种M-PPM算法。主动内存技术则发... 在Linux环境下设计并实现了一个两级服务结构的网络内存系统(LNMS)。LNMS较传统网络内存系统具有更好的可扩展性。对LNMS提出了两种性能优化技术:预取和主动内存技术。在预取优化方面,针对并发应用提出一种M-PPM算法。主动内存技术则发掘了内存服务器的计算能力。实验表明,两种优化技术可有效地提升网络内存系统的性能。 展开更多
关键词 网络内存系统 性能优化 预取 主动内存
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异构内存系统全局优化的数据预取算法 被引量:1
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作者 裴颂文 赵梦旖 姬燕飞 《上海理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期22-29,共8页
鉴于现有的数据预取算法不能满足高效能异构计算系统对动态随机存取存储器(DRAM)和非易失性存储器(NVM)相结合的新型异构存储器高效访问的要求,提出了一种模拟退火的全局优化数据预取算法(SADPA)。该算法在启发式搜索模拟退火算法的基础... 鉴于现有的数据预取算法不能满足高效能异构计算系统对动态随机存取存储器(DRAM)和非易失性存储器(NVM)相结合的新型异构存储器高效访问的要求,提出了一种模拟退火的全局优化数据预取算法(SADPA)。该算法在启发式搜索模拟退火算法的基础上,引入了随机因子,以避免局部最优,从而确定了全局优化阈值以预取NVM页面的有效数量。实验结果表明,该算法相对于静态阈值调整算法,平均访问延时降低了4%,每个时钟周期内的平均指令数(IPC)增加了10.1%;对于cactusADM应用,该算法相对于软硬件协同的动态阈值调整算法,系统能耗降低了3.4%。 展开更多
关键词 异构内存系统 数据预取 模拟退火算法 全局优化
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分布内存系统中节点间软流水优化技术
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作者 陈莉 张兆庆 冯晓兵 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2002年第11期24-28,共5页
Maximize parallelism and minimize communication overheads are important issues for distributed memory systems. Communication and data redistribution cannot be avoided even when considering global optimization of data ... Maximize parallelism and minimize communication overheads are important issues for distributed memory systems. Communication and data redistribution cannot be avoided even when considering global optimization of data distribution and computation decomposition. A new approach based on loop fusion is presented exploiting pipelining parallelism, thus communication overhead can be hidden and data redistribution can be avoided. This technique exploits pipelining from complex loop structures, which distinguishes itself from traditional pipelining techniques. Ex-periments show that the technique is superior to other optimizations. 展开更多
关键词 分布内存系统 软流水优化技术 数据存储 计算机 数据重分布
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多Markov链预取模型在网络内存系统中的应用
5
作者 袁清波 孙国忠 陈明宇 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第23期105-107,共3页
主机通过高速网络访问远程内存的性能已经达到或远高于访问本地磁盘的性能,通过各种优化手段,网络内存系统的性能能得到更好的提升。该文基于一个Linux网络内存系统(LNMS),在客户端一级提出了一种新的预取算法m-ppm,该算法发展了多Marko... 主机通过高速网络访问远程内存的性能已经达到或远高于访问本地磁盘的性能,通过各种优化手段,网络内存系统的性能能得到更好的提升。该文基于一个Linux网络内存系统(LNMS),在客户端一级提出了一种新的预取算法m-ppm,该算法发展了多Markov链预取模型,使之更适合LNMS。在LNMS上实现了另2种常用的预取算法以作比较,实验数据表明,m-ppm算法对多用户模式更有效。 展开更多
关键词 网络内存系统 多Markov链预取模型 性能优化
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解决中央处理器运算速度与内存系统性能矛盾的一种方案
6
作者 续敏 汪小涓 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2002年第6期86-89,共4页
中央处理器-存储器集成是解决当前处理器运算速度与传统的存储器系统性能滞后的一种新思路。文章运用一个简单的评价模型和模拟运行,分析了几种处理器-存储器集成的方案。
关键词 中央处理器 存储器 高速缓存 集成 性能 运算速度 内存系统
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影响非易失性内存系统性能的因素分析 被引量:8
7
作者 夏飞 蒋德钧 熊劲 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期25-31,共7页
新型非易失性存储器(non-volatile memory,NVM)具有扩展性好、静态能耗低、非易失性等特点,基于NVM的内存系统有望在未来补充甚至替代DRAM内存.但是NVM写延迟较长、写耐久性有限、动态写能耗高的问题,对NVM的实际应用产生了挑战.NVM内... 新型非易失性存储器(non-volatile memory,NVM)具有扩展性好、静态能耗低、非易失性等特点,基于NVM的内存系统有望在未来补充甚至替代DRAM内存.但是NVM写延迟较长、写耐久性有限、动态写能耗高的问题,对NVM的实际应用产生了挑战.NVM内存系统如何影响应用程序,哪些因素会影响NVM内存系统的性能,是一个值得研究的问题.初步评测了NVM内存系统的性能,所提出的NVM内存包括两种:一种是只有NVM的内存(NVM-only memory);另一种是DRAM/NVM构成的混合内存.同时对比了NVM内存与DRAM内存的性能,分析了影响NVM内存系统的因素.最后,讨论了NVM内存系统研究的未来工作. 展开更多
关键词 非易失性存储器 内存系统 性能 评测 分析
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一种基于微日志的持久性事务内存系统 被引量:2
8
作者 陈娟 胡庆达 +3 位作者 陈游旻 陆游游 舒继武 杨晓辉 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期2029-2037,共9页
近年来,研究者们针对持久性内存良好的性能,设计了轻量级的持久性事务内存系统,它通过日志机制保证了事务的原子性和一致性.然而,相比于传统内存,持久性内存的存储单元往往具有更高的写延迟,并且存在有限的耐久性.发现现有的持久性事务... 近年来,研究者们针对持久性内存良好的性能,设计了轻量级的持久性事务内存系统,它通过日志机制保证了事务的原子性和一致性.然而,相比于传统内存,持久性内存的存储单元往往具有更高的写延迟,并且存在有限的耐久性.发现现有的持久性事务内存系统存在日志机制带来过多的写操作问题:一方面,现有系统没有区分出事务中不同类型的写操作,即无论是对内存中已有数据的更新操作还是向事务中新分配区域添加数据的写操作,现有系统都采用相同的日志机制保证它们的一致性;另一方面,现有系统将更新操作的地址和数据等字段完整地持久化到日志中,即使其中大部分数据都可以通过压缩算法减少写入量.这2方面导致了冗余的日志操作,带来了额外的写延迟和写磨损.为了解决上述问题,设计并实现了一种基于微日志的持久性事务内存系统TLPTM,主要提出2个优化技术:1)分配操作感知的日志优化策略(allocation-aware log optimization,AALO),AALO有效地避免了向事务中新分配区域添加数据的写操作产生的日志开销;2)基于压缩算法的日志优化策略(compression-based log optimization,CBLO),CBLO将日志数据压缩后再写入到日志中,减少了日志操作的写开销.测试结果表明:相比于Mnemosyne,提出的日志优化策略AALO将事务性能提高了15%~24%,基于提出的2种优化技术实现的TLPTM将日志的写入总量降低了70%~81%. 展开更多
关键词 词持久性内存 事务内存系统 性能 耐久性 日志机制
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一种混合内存系统访存热点控制方法 被引量:1
9
作者 王强 陈岚 郝晓冉 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2014年第1期1-4,共4页
相变内存(Phase-Change Memory,PCM)被认为是最有可能取代DRAM的非挥发存储器件,它与DRAM读取性能相当且无需动态刷新,但存在着读写非对称和寿命受限的问题,因此在设计新型计算机系统存储结构时被考虑与DRAM共同构建内存子系统.针对PCM-... 相变内存(Phase-Change Memory,PCM)被认为是最有可能取代DRAM的非挥发存储器件,它与DRAM读取性能相当且无需动态刷新,但存在着读写非对称和寿命受限的问题,因此在设计新型计算机系统存储结构时被考虑与DRAM共同构建内存子系统.针对PCM-DRAM平面混合内存架构中由于访存局部性所引起的热点区域集中读写访问所带来的不利影响,提出了一种基于访存热点控制的有效策略,来降低内存系统功耗和增加PCM使用寿命. 展开更多
关键词 相变存储器 混合内存系统 有效管理 热点控制
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一种基于Trace精度改进的内存系统模拟器优化方法
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作者 卢天越 陈荔城 陈明宇 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期99-104,共6页
随着计算机系统规模的不断增长,计算机系统结构的研究对于如何更有效地利用各个部件的性能显得尤为重要.但是在系统结构的研究中,由于研究对象规模过大,采用模拟器进行模拟测试是一种常用的方法.但是在使用全系统模拟器的时候,将整个系... 随着计算机系统规模的不断增长,计算机系统结构的研究对于如何更有效地利用各个部件的性能显得尤为重要.但是在系统结构的研究中,由于研究对象规模过大,采用模拟器进行模拟测试是一种常用的方法.但是在使用全系统模拟器的时候,将整个系统进行模拟会造成实验效率的降低和模拟器程序的维护困难.因此,使用基于trace输入的模拟器成为了一种提高模拟器效率的常用方法,但是由于trace不能良好地表现计算机系统某些部分的运行特性,难以避免地存在一定的模拟误差.对此,提出了一种基于trace精度改进的内存系统模拟器优化方法,通过增加trace中包含的内容、提高trace的精度并在内存系统模拟器中实现相应的支持机制,从而在不影响模拟器运行效率的情况下提高内存系统模拟器的运行精度. 展开更多
关键词 内存系统模拟器 内存trace cache模拟 指令依赖 访存粒度
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一种多线程程序内存系统模拟器Trace驱动仿真方法
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作者 朱鹏飞 卢天越 陈明宇 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1266-1277,共12页
伴随大数据计算时代的到来,片上多核处理器为提高多线程程序服务器吞吐率发挥巨大作用,同时其内存系统的访问延迟越来越影响系统性能.目前,路径驱动(trace-driven)仿真方法比执行驱动(execution-driven)运行速度快,被内存系统研究者广... 伴随大数据计算时代的到来,片上多核处理器为提高多线程程序服务器吞吐率发挥巨大作用,同时其内存系统的访问延迟越来越影响系统性能.目前,路径驱动(trace-driven)仿真方法比执行驱动(execution-driven)运行速度快,被内存系统研究者广泛采用.但是路径驱动在仿真并发线程时,会同时导致宏观和微观的访存错位.而实际多线程程序运行过程中,不会发生这种访存错位行为.通过理论分析和计算,访存错位引起路径驱动的仿真结果存在明显偏差.针对上述问题,提出了一种方法来避免路径驱动仿真发生宏观和微观访存错位,精确回放采集阶段的多线程程序行为.实验数据显示,在避免宏观访存trace错位后,多线程程序的多个仿真指标出现最高10.22%的变化;对于部分访存密集型的多线程程序,避免微观访存trace错位可以使算数平均IPC出现大于50%的变化.为研究交互线程的内存系统行为提供一种更加准确的路径驱动方法. 展开更多
关键词 路径驱动仿真 精确度 内存系统 多线程程序 trace采集回放
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微波频谱分析仪扩展内存系统设计
12
作者 乔春丽 张江岳 《电子测量技术》 2004年第5期1-4,共4页
文中重点论述微波频谱分析仪存储卡文件系统的设计与应用。
关键词 内存系统 文件系统 扩展 存储卡 设计 频谱分析仪
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扩容内存系统出故障
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作者 张鲁峰 《网管员世界》 2011年第2期103-105,共3页
最近公司某部门的一台PC出现了无法启动的情况,接到通知,笔者到现场一看,无法进入系统,屏幕提示某某系统文件无法查到,询问操作人员昨天的使用情况,其表示系统并没安装新软件,下班时正常关机,本机安装有杀毒软件和360安全软件... 最近公司某部门的一台PC出现了无法启动的情况,接到通知,笔者到现场一看,无法进入系统,屏幕提示某某系统文件无法查到,询问操作人员昨天的使用情况,其表示系统并没安装新软件,下班时正常关机,本机安装有杀毒软件和360安全软件,且都已升级到了最新版,但由于部门人员较多,电脑较少,因此该电脑不是专人专用,据此笔者便认定是哪个操作人员不小心误删了系统文件所导致的,于是对系统进行了重装并整理,完成后,一切正常,笔者离开了现场。 展开更多
关键词 内存系统 故障 扩容 操作人员 安全软件 表示系统 杀毒软件 文件
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人类智慧的仿真——计算机的内存系统
14
作者 jl_chang 《电脑应用文萃》 2004年第3期9-11,共3页
关键词 计算机 内存系统 CPU 内存芯片 封装技术 内存模组 内存带宽 延迟时间 SDRAM DDR2
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占用更少内存系统的安全控制器
15
《今日电子》 2007年第3期114-114,共1页
SIL3安全控制器SmartGuard支持SIL3DeviceNetSafety应用,大小仅为10cm×9cm×13cm,是专门为介于传统安全继电器和安全PLC之间的应用而设计和开发的,能有效降低配线与安装成本,并和可编程控制器紧密互锁,帮助制造商整合其... SIL3安全控制器SmartGuard支持SIL3DeviceNetSafety应用,大小仅为10cm×9cm×13cm,是专门为介于传统安全继电器和安全PLC之间的应用而设计和开发的,能有效降低配线与安装成本,并和可编程控制器紧密互锁,帮助制造商整合其标准系统和安全系统从而提高生产效率。 展开更多
关键词 安全控制器 内存系统 占用 可编程控制器 安全继电器 安装成本 生产效率 安全系统
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面向图计算的内存系统优化技术综述 被引量:9
16
作者 王靖 张路 +5 位作者 王鹏宇 徐嘉鸿 李超 朱浩瑾 钱学海 过敏意 《中国科学:信息科学》 CSCD 北大核心 2019年第3期295-313,共19页
图(graph)是一种以顶点和边构成的包含多种信息的复杂数据结构.图计算(graph processing)要求我们将现实条件中的关系属性抽象为图数据结构并进行复杂计算.由于CPU性能提升遇到瓶颈,人们尝试了多种协处理器或专用加速器,致力于提高运行... 图(graph)是一种以顶点和边构成的包含多种信息的复杂数据结构.图计算(graph processing)要求我们将现实条件中的关系属性抽象为图数据结构并进行复杂计算.由于CPU性能提升遇到瓶颈,人们尝试了多种协处理器或专用加速器,致力于提高运行速度并节省能耗.由于图计算具有数据依赖性强、访存–计算比高的特点,提高图计算访存效率是改善系统性能的关键.尤其是随着图数据规模的扩大,高效的内存管理优化对异构图计算性能的提高显得尤为重要.本文将介绍异构架构图计算中内存系统的管理及优化方法,归纳目前能够提高访存效率的图数据格式;分析图计算专用加速器GPU, FPGA, ASIC, PIM等的架构特点与内存方面的优化工作;概括国内相关研究进展;同时总结图计算在内存方面的机遇与挑战. 展开更多
关键词 图计算 专用加速器.内存管理 内存系统架构 访存优化
原文传递
内存转发模型在CIMISS数据收发系统中的应用 被引量:22
17
作者 杨润芝 马强 +1 位作者 李德泉 郑波 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期377-384,共8页
针对国家气象信息中心现有数据收发业务在时效方面存在的问题,对现有模式进行剖析,找出现有流程中存在的问题,以及这些问题的产生原因。在此基础上,以气象卫星数据为对象,提出了应用内存转发模型。在该模型中,通过利用内存共享机制将数... 针对国家气象信息中心现有数据收发业务在时效方面存在的问题,对现有模式进行剖析,找出现有流程中存在的问题,以及这些问题的产生原因。在此基础上,以气象卫星数据为对象,提出了应用内存转发模型。在该模型中,通过利用内存共享机制将数据接收流程和数据转发流程联系起来,建立通路,减少了多个中间处理环节,提高整个数据转发时效。参照内存转发模型,设计出适用于国家气象信息中心业务流程的统一数据转发流程,并通过对FTP服务端程序模块进行改造,在服务端实现了统一数据转发流程。通过性能测试,对两种转发模式的时效进行对比和分析,验证了内存转发模型的时效优势。 展开更多
关键词 内存转发模型 FTP改造 统一数据转发流程 卫星数据 内存文件系统
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一种主动实时数据库的系统内存管理方法 被引量:8
18
作者 刘云生 何君辉 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2004年第4期23-25,共3页
通过对一个主动实时数据库(ARTs DB)的研究,借鉴操作系统的内存管理机制,提出了一种具有现代应用特征的数据库系统内存管理模式。文中从ARTs DB的系统内存管理定义出发,探讨了主动实时数据库系统内存管理的目标及实现策略,并详细介绍了... 通过对一个主动实时数据库(ARTs DB)的研究,借鉴操作系统的内存管理机制,提出了一种具有现代应用特征的数据库系统内存管理模式。文中从ARTs DB的系统内存管理定义出发,探讨了主动实时数据库系统内存管理的目标及实现策略,并详细介绍了一种实现方法。 展开更多
关键词 主动数据库 实时数据库 系统内存 内存管理
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主动实时内存数据库系统的数据交换策略及实现 被引量:6
19
作者 肖迎元 刘云生 廖国琼 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第29期11-14,125,共5页
实时数据库系统的高性能要求以内存数据库(MMDB)做底层支持。内存数据库事务在运行过程中没有内外存I/O,这就要求在对事务进行预处理(知识提取)的基础上合理地进行内外存交换。该文针对一个自主开发的主动实时内存数据库系统(ART-Ⅱ),... 实时数据库系统的高性能要求以内存数据库(MMDB)做底层支持。内存数据库事务在运行过程中没有内外存I/O,这就要求在对事务进行预处理(知识提取)的基础上合理地进行内外存交换。该文针对一个自主开发的主动实时内存数据库系统(ART-Ⅱ),介绍了其内外存数据交换的策略及实现。 展开更多
关键词 主动实时内存数据库系统 内存数据 库数交换 存取数据集
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ARTs-I:一个主动实时内存数据库系统 被引量:24
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作者 刘云生 胡国玲 彭嘉雄 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1996年第3期31-34,共4页
给出了一个主动实时内存数据库系统ARTS-Ⅰ,着重讨论了它的体系结构、新型主动机制、内存数据库管理和新型的执行模型.提出了一种新的实时事务调度算法和有效的内存数据库管理机制.
关键词 实时数据库 主动数据库 内存数据库系统 数据库
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