翻译TPP: Transparent Page Placement for CXL-Enabled Tiered-Memory

ABSTRACT

超大规模应用对内存的需求不断增加，导致内存成为数据中心总体支出的很大一部分。 CXL 等相干接口的出现实现了主存储器扩展，并为该问题提供了有效的解决方案。在此类系统中，主存储器可以构成具有不同特性的不同存储器技术。在本文中，我们描述了 Meta 服务器群中各种数据中心应用程序的内存使用模式。因此，我们展示了将较冷的页面卸载到这些应用程序的较慢的内存层的机会。然而，如果没有有效的内存管理，此类系统可能会显着降低性能。

我们为支持 CXL 的内存提出了一种新颖的操作系统级应用程序透明页面放置机制（TPP）。 TPP 采用轻量级机制来识别热/冷页并将其放置到适当的内存层。它支持主动将页面从本地内存降级到 CXL 内存。这种技术确保了新页面分配的内存空间，这些新页面分配通常与请求处理相关，并且往往是短暂的和热的。同时，TPP 可以迅速将慢速 CXL-Memory 中捕获的性能关键热页提升到快速本地内存，同时最大限度地减少采样开销和不必要的迁移。 TPP 透明地工作，无需任何特定于应用程序的知识，并且可以作为内核版本在全球范围内部署。

我们使用生产服务器群中各种内存敏感型工作负载以及支持 CXL 1.1 的新型 x86 CPU 的早期样本来评估 TPP。 TPP 使分层内存系统的性能如下所有内存都位于本地层的理想基线（<1% 差距）。它比当今的 Linux 好 18%，比现有解决方案（包括 NUMA Balancing 和 AutoTiering）好 5-17%。大多数 TPP 补丁已合并到 Linux v5.18 版本中，而其余补丁则有待更多讨论。

1 INTRODUCTION

数据中心应用内存需求的激增 [12, 61]，加上不断增加的 DRAM 成本