[发明专利]一种针对图应用负载的非易失性内存的模拟优化方法

说明书

一种针对图应用负载的非易失性内存的模拟优化方法，包括如下步骤：将Gem5模拟器和VANS模拟器部署在服务器中，并基于Gem5模拟器和VANS模拟器搭建模拟平台，模拟平台包括基于Gem5模拟器的一个CPU模块、基于VANS模拟器的一个内存控制器模块和两个DCPMM模块；对模拟平台中的CPU模块及DCPMM模块进行基础配置；划分DCPMM模块的一级缓冲区；在模拟平台上运行指定的图算法和指定的数据集，在运行指定的图算法和数据集的过程中，通过内存控制器模块将属性数组引流至DCPMM模块的二级缓冲区。本设计可模拟DCPMM的一级缓冲区、二级缓冲区在不同划分情况下的性能特点，进而为其在真实硬件架构上的改进提供参考和依据。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种针对图应用负载的非易失性内存的模拟优化方法，具体适用于对非易失性内存的图应用负载性能进行模拟优化。

背景技术

图应用是一种重要的工作负载，但图数据的局部性差，图应用负载的性能受到影响。为了提升图应用负载的性能，研究人员做了很多工作，这些工作涉及从高速缓存、内存控制器、DRAM(Dynamic Random Access Memory)主存到新兴的非易失性内存(Non-Volatile Memory，即NVM)等多个层面，图应用负载的性能也得到了不同程度的提升。尤其是NVM存储技术，在图数据处理领域备受青睐，这主要得益于NVM的以下几个优势：

第一，容量大：NVM具有比DRAM更低廉的价格，因此它的容量可以做得更大，这对于动辄上GB的图数据无疑是一种福音，并且由于图数据的局部性差，大容量的存储空间能够尽可能地将其缓冲到内存中，从而提高访存命中率。

第二，NVM支持按字节寻址，且读写速度接近DRAM主存：这使得NVM成为DRAM主存的有力替代品，或者配合DRAM主存一起完成存储工作，能够有效处理图数据。

第三，功耗低：DRAM主存需要不断刷新以维持其电荷所带来的动态开销，而NVM不存在这个问题，因此其的功耗很低。基于以上原因，NVM更适合处理图负载。

第一款可商用的可扩展新兴非易失性内存——英特尔傲腾持久内存(IntelOptane DC Persistent Memory Module，即DCPMM)，其具有比传统的DRAM内存复杂得多的微架构。但是，目前DCPMM内存结构对图应用负载的性能仍然存在瓶颈，同时，也没有一种能够在模拟环境下对DCPMM的架构进行优化，以模拟DCPMM在不同的优化方案下的性能特点的方法。

发明内容

本发明的目的是基于现有技术中图应用负载在DCPMM内存结构上效率较低，同时也缺少能够对DCPMM进行模拟优化的方法，无法为硬件架构的优化提供参考的问题，提供了一种针对图应用负载的非易失性内存的模拟优化方法，为硬件架构的优化提供参考和依据。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：

一种针对图应用负载的非易失性内存的模拟优化方法，所述模拟优化方法包括如下步骤：

步骤一、搭建模拟平台：

将Gem5模拟器和VANS模拟器部署在服务器中，并基于Gem5模拟器和VANS模拟器搭建模拟平台，所述模拟平台包括基于Gem5模拟器的一个CPU模块、基于VANS模拟器的一个内存控制器模块和两个DCPMM模块，所述CPU模块与内存控制器模块相连接，所述内存控制器模块分别与两个DCPMM模块相连接；

步骤二、对模拟平台进行配置：

对模拟平台中的CPU模块及DCPMM模块进行基础配置；

步骤三、划分一级缓冲区：

在VANS模拟器的配置文件中，指定DCPMM模块的一级缓冲区的Bank数量；

步骤四、引流属性数组：