Ny forskning förespråkar stora die-stacked DRAM caches i mångakärniga servrar för att bryta minne latency och bandbredd vägg. För att förverkliga sin fulla potential, diestacked DRAM-cache kräver låga uppslagslatenser, höga träffhastigheter och effektiv användning av off-chip bandbredd. Dagens staplade DRAM cache mönster faller in i två kategorier baserat på den granularitet vid vilken de hanterar data: block-baserade och sidbaserade. Den toppmoderna blockbaserade designen, som kallas legeringscache, colocerar en tagg med varje datablock (t.ex. 64B) i den staplade dram-minnet för att ge snabb tillgång till data i en enda DRAM-åtkomst. En sådan design lider dock av låg träfffrekvens på grund av dålig temporal lokalisering i DRAM-cachen. Däremot, den toppmoderna sidbaserade designen, kallad Footprint Cache, organiserar DRAM-cachen på sidan granularitet (t.ex. 4KB), men hämtar bara de block som sannolikt kommer att beröras inom en sida. På så sätt uppnår Footprint Cache höga träffhastigheter med måttlig lagring på chip och rimlig uppslagningslatens. Men multi-gigabyte staplade DRAM-caches kommer snart att vara praktiskt och behövs av serverapplikationer, vilket ger tiotals MBs av tagglagring även för sidbaserade DRAM-caches. Vi introducerar en ny staplad cachedesign, Unison Cache. Likt Alloy Caches tillvägagångssätt, Unison Cache införlivar taggmetadata direkt i staplad DRAM för att möjliggöra skalbarhet till godtycklig staplad-DRAM kapacitet. Sedan utnyttjar insikter från Footprint Cache design, Unison Cache använder stora, sidstorlek cache tilldelning enheter för att uppnå höga hit hastigheter och minskning av tagg overheads, samtidigt förutsäga och hämta endast användbara block inom varje sida för att minimera off-chip trafik. Vår utvärdering med hjälp av serverarbetsbelastningar och cacher på upp till 8 GB visar att Unison-cache förbättrar prestandan med 14% jämfört med legeringscache på grund av dess höga träffhastighet, samtidigt som den överträffar de toppmoderna sidbaserade designerna som kräver opraktiska SRAM-baserade taggar på cirka 50MB.
Förslaget om Unison-cache använder Footprint-cachens prediktor samtidigt som metadata och sektorer för en uppsättning REF samlokaliseras.
Unison Cache: A Scalable and Effective Die-Stacked DRAM Cache
{'venue': '2014 47th Annual IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture', 'journal': '2014 47th Annual IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}