Lång DRAM latency är en kritisk prestanda flaskhals i nuvarande system. DRAM-åtkomstlatens definieras av tre grundläggande operationer som äger rum i DRAM-cellmatrisen: (i) aktivering av en minnesrad, som öppnar raden för att utföra åtkomster; (ii) förladdning, som förbereder cellmatrisen för nästa minnesåtkomst; och (iii) återställande av raden, som återställer värdena för celler i raden som förstördes på grund av aktivering. Det finns betydande latensvariation för var och en av dessa operationer över cellerna i ett enda DRAM-chip på grund av oegentlighet i tillverkningsprocessen. Som ett resultat av detta är vissa celler i sig snabbare att få tillgång till, medan andra i sig är långsammare. Tyvärr utnyttjar inte befintliga system denna variation. Målet med detta arbete är att (i) experimentellt karakterisera och förstå latensvariationen mellan celler i ett DRAM-chip för dessa tre grundläggande DRAM-operationer, och (ii) utveckla nya mekanismer som utnyttjar vår förståelse av latensvariationen för att på ett tillförlitligt sätt förbättra prestandan. I detta syfte karakteriserar vi 240 DRAM-chips från tre stora leverantörer och gör flera nya observationer om latensvariation inom DRAM. Vi finner att (i) det finns stora latensvariationer mellan cellerna för var och en av de tre operationerna; (ii) variationsegenskaper uppvisar betydande rumslig plats: långsammare celler är grupperade i vissa regioner av ett DRAM-chip; och (iii) de tre grundläggande operationerna uppvisar olika tillförlitlighetsegenskaper när latensen för varje operation minskas. Baserat på våra observationer föreslår vi Flexible-LatencY DRAM (FLY-DRAM), en mekanism som utnyttjar latensvariation mellan DRAM-celler i ett DRAM-chip för att förbättra systemets prestanda. Den viktigaste idén med FLY-DRAM är att utnyttja den rumsliga lokaliseringen av långsammare celler inom DRAM, och få tillgång till de snabbare DRAM-regionerna med reducerad latens för de grundläggande operationerna. Våra utvärderingar visar att FLY-DRAM förbättrar prestandan för ett brett spektrum av applikationer med 13,3 %, 17,6 % och i genomsnitt 19,5 % för var och en av de tre olika leverantörernas riktiga DRAM-chips, i ett simulerat 8-kärnsystem. Vi drar slutsatsen att erfarenheten att göra digitala eller hårda kopior av hela eller delar av detta arbete för personligt bruk eller klassrum beviljas utan avgift under förutsättning att kopior inte görs eller distribueras för vinst eller kommersiell fördel och att kopior är försedda med detta meddelande och den fullständiga citeringen på första sidan. Upphovsrätt till delar av detta verk som ägs av andra än ACM måste hedras. Abstraktering med kredit är tillåten. För att kopiera på annat sätt, eller återpublicera, för att posta på servrar eller för att omfördela till listor, krävs tidigare specifik behörighet och/eller avgift. Begär tillstånd från authoritys@acm.org. Tal karakterisering och analys av latensvariation inom moderna DRAM, som tillhandahålls av detta arbete, kan leda till nya tekniker som förbättrar DRAM och systemprestanda.
Flexible-Latency DRAM (FLY-DRAM) REF använder en experimentell karakterisering av verkliga DRAM-moduler för att fånga åtkomst latency variation över DRAM-celler i ett enda DRAM-chip på grund av tillverkningsprocessen variation.
Understanding Latency Variation in Modern DRAM Chips: Experimental Characterization, Analysis, and Optimization
{'venue': "SIGMETRICS '16", 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}