20160129

1. 아키텍쳐 수준에서 적용 가능한 기법들에 대한 생각
시스템과 아키텍쳐 수준에서 적용하는 기법들은 어떻게 보면 참 직관적이다. 때때로 신선한 아이디어들이 제시되기는 하지만, 일반적인 경우에 적용할 수 있는 메커니즘을 잘 기억해두는 것도 좋은 것 같음. 허재혁 교수님께서도 수업시간에 그러한 통찰에 대해 이야기해주시기도 했었음. Locality가 높은 경우, 데이터를 가져올 때 비용이 큰 경우에는 캐시를 사용하는 것, 굳이 critical path에 들어가 필요가 없는 경우에는 critical path 밖에서 실행하는 것, 또는 가속을 위해 speculation을 하는 것, 아니면 아예 lazy하게 처리하는 것 등. 문제는 다르지만, 해법을 차용해오는 것도 문제 해결에 좋은 방법인 것 같다.


2. Memory channel의 수
강욱이 형에 따르면 요즘 컴퓨터 시스템의 메모리 채널의 수가 4개라고 함. 한 채널에 두 개의 DIMM을 꽂을 수 있다고 함. 그러니까 총 8개의 DIMM을 꽂을 수 있음.


3. [MICRO’10] The ZCache: Decoupling Ways and Associativity 읽기 (paper, slides)
– 메모리 접근 시간 단축의 중요성이 커짐에 따라, 더 큰 용량과 associativity를 갖는 cache에 대한 요구가 증가하고 있음. 일반적으로 associativity를 높이기 위해 물리적인 way의 수를 증가시키는데, 이렇게 하는 것은 비용이 많이 든다. 이 연구에서는 물리적인 way의 수를 늘리지 않고도 cache의 associativity를 높이고자 zcache를 제안한다. Associativity는 물리적인 way의 수에 좌우되는 것이 아니라, 캐시 교체 시점에서 교체 대상의 수에 따라 결정된다는 사실을 이용한다.
zcache summary.PNG
– 지금까지 물리적인 way의 수를 늘리지 않고 캐시의 associativity를 높이기 위한 시도는 많이 있었음. 주소를 hashing해서 캐시 인덱싱을 하거나, way마다 다른 hash 함수를 써서 인덱싱하기도 했음. Victim cache와 같은 제안도 있었음.
– Zcache는 기본적으로 skew-associative cache와 같이, way마다 다른 해시 함수를 써서 인덱싱한다. 하지만 여기서는 한 레벨만 보는 것이 아니라, 더 깊은 레벨까지 보아서 그 대상을 많이 늘린다. Zcache의 동작은 Section 3과 슬라이드에서 자세히 설명되어 있음. 전반적으로 zcache의 연산은 walk과 relocation으로 구분된다. Walk 단계에서는 캐시에 삽입하고자 하는 것과 교체될 수 있는 대상을 골라내는 단계이고, relocation 단계에서는 LRU chain에 기반하여 이를 이동하고 새로운 블록을 삽입하는 단계이다.
– 해시 함수로는 H3 해시 함수를 사용하고, non-blocking cache를 구현하기 위해 concurrent operation을 지원한다. Walk 단계에서는 concurrent operation을 허용하지만, relocation 단계에서는 허용하지 않음.
– 이 논문에서 associativity 측정을 위한 분석적 프레임워크를 제안하는데, associativity distribution을 쫓겨난 블록의 eviction priority의 분포라고 정의한다. Associativity가 높은 캐시일수록 쫓겨나야 할 캐시 블록이 쫓겨난다는 것이다(중요!). 이에 기반하여 기존의 cache와 zcache의 성능을 비교함.

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