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MIT研發新型“動態處理器緩存”技術:可提升30%性能

2017-07-11

       現代處理器普遍依賴于一套內存模組來緩存數據,從而提升處理器在執行日常計算任務時的速度。不過即便有了這個相對較快的緩存,其在執行某些任務時仍有一些限制。一個形象點的例子是 —— 你該怎么將一枚方形的釘子穿過圓孔呢?為了克服這個問題,制造商們嘗試過增大緩存的規模,但又遲早會遇到相同的負面效應。好消息是,麻省理工電氣工程與計算機科學系助理教授 Daniel Sanchez 解釋了一個全新的概念。

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  上圖為運行四個應用程序的36塊Jenga 系統,其給予了每個應用程序一組定制的虛擬緩存層級:“試想一下用這些分布式物理內存資源,來構建專門面向應用程序的層級,以取得最大性能”。

  MIT 計算機科學與人工智能實驗室(CSAIL)已經在一顆新型處理器上進行了模擬,其替換掉了固定緩存,轉而采用一種更加動態的內存機制,以迎合不同的應用需求并減少進程的遲滯。

  模擬發現,‘Jenga’系統可以將整體處理性能提升30%,并將能耗降低85% 。如果將之整合到現代處理器中,對現代智能設備也是一個極大的利好。Sanchez 繼續說到:

  這取決于應用程序的多個方面,比如其訪問的數據大小、是否有層次重用、可否因逐漸擴大的內存獲益、是否透過某種數據結構進行掃描、數據訪問是否頻繁(或是單次大訪問)、將數據下放到主內存后會對性能產生多大影響等,所有這些都有不同的權衡。

  需要指出的是,當前其仍停留于理論模擬階段,且 MIT 尚未打造出一臺工作原型。至于未來的發展潛力,仍有待時間去檢驗。


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