Simulação de Arquiteturas de Hardware com Memórias Não-Voláteis

Abstract

As novas tecnologias de memórias não voláteis, conhecidas coletivamente como NVMs, prometem rivalizar com a DRAM na disputa pela escolha da tecnologia da memória principal. As NVMs possibilitam, por exemplo, a manipulação de dados persistentes sem o uso de cópias transientes das mesmas. Apesar disso as NVMs ainda não são capazes de oferecer um desempenho superior à DRAM. Levando isso em consideração, a configuração onde se usa uma memória principal híbrida, composta da tradicional DRAM e de NVMs auxiliando na manipulação de dados persistentes, se torna uma solução interessante. Este artigo descreve um simulador que é capaz de simular um sistema onde a memória principal é composta por uma ou mais tecnologias distintas. Utilizamos o simulador para comparar a substituição total de DRAM por NVMs e mostramos que atualmente isso levaria à uma considerável perda de desempenho. Também descrevemos uma API que é capaz de fazer uso de NVM, focando no caso da memória híbrida, onde demonstramos as possibilidades que podem ser melhor exploradas.

Programando para Memória Persistente: Dificuldades, Armadilhas e Desempenho

“…Nesta parte do artigo concentraremo-nos no impacto que o uso da PM tem no desempenho de aplicac ¸ões. De fato, ficou demonstrado que as caches dos processadores modernos são capazes de mascarar o aumento do custo de acesso à memória de trabalho para boa parte dos benchmarks do SPEC2006 [Palma et al 2016]. Contudo, diferentemente de trabalhos anteriores [Palma et al 2016, Kannan et al 2016, Ren et al 2015, Liu et al 2014] que utilizam simulac ¸ões, nossa avaliac ¸ão apresenta dados coletados por experimentos feitos em um hardware real.…”

“…De fato, ficou demonstrado que as caches dos processadores modernos são capazes de mascarar o aumento do custo de acesso à memória de trabalho para boa parte dos benchmarks do SPEC2006 [Palma et al 2016]. Contudo, diferentemente de trabalhos anteriores [Palma et al 2016, Kannan et al 2016, Ren et al 2015, Liu et al 2014] que utilizam simulac ¸ões, nossa avaliac ¸ão apresenta dados coletados por experimentos feitos em um hardware real. Outro aspecto que diferencia este trabalho é o uso do PMDK que, efetivamente, combina o uso de DRAM com PM pelas aplicac ¸ões; um cenário cujo desempenho esperado pode ser bem diferente daquele previsto pelos trabalhos relacionados, seja por que eles preveem a substituic ¸ão total de DRAM por PM ou por usarem acessos diretos à PM muitas vezes sem o devido controle para garantir a consistência e a durabilidade dos dados em caso de falhas.…”