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Das Erreichen der Memory Wall als Konsequenz aus Moore's Law hat zur Folge, dass Computersysteme mit NUMA-Effekten immer mehr an Verbreitung gewinnen. Eine falsche Platzierung von Speicher und Threads kann sich deutlich nachteilig auf die Leistungsfähigkeit eines Softwaresystems auswirken. Deshalb ist ein Kostenmodell notwendig, um die Auswirkungen von NUMA-Placement abschätzen und dieses optimieren zu können. Für die Erstellung dieser Modelle ist ein genaues Verständnis der Verhaltensweisen dieser Systeme essenziell.

Diese Arbeit befasst sich mit der Erstellung des Werkzeugs mlc zur Messung von Hauptspeicherlatenzen auf NUMA-Systemen und einer Darstellung und Bewertung der dafür notwendigen Implementierungsdetails. Es werden die Messergebnisse mit Intels mlc, Microsofts X-Mem und der lmbench-Sammlung verglichen und gezeigt, dass die Messwerte dieser Beispielimplementierung um unter 5% von denen der Referenzwerkzeuge abweichen. Weiterhin wird eine entdeckte Anomalie auf IBMs POWER 8-Systemen beschrieben, bei welcher gewisse Konstellationen bei NUMA-Platzierung zu einer deutlichen Verlangsamung von lokalen Speicherzugriffen führt. Das Werkzeug ist auf Github unter https://github.com/kaifabian/mlc veröffentlicht.

Darüber hinaus wird die nicht dokumentierte Funktionsweise von IBMs ProfilingWerkzeug PowerVP analysiert mit dem Ziel, diese undokumentierten Schnittstellen für jedermann verwendbar zu machen. Hierbei wird ein bisher nicht öffentlich dokumentierter Performance Counter, welcher die Bustopologie von POWER-Systemen beinhaltet, entdeckt und beschrieben.

Titel Messung und Bewertung von NUMA-Hauptspeicherlatenzen
Verfasst von Kai Fabian
Serien-Detail Masterarbeit
Verlag Hasso-Plattner-Institut an der Universität Potsdam
Datum 01. September 2017
Seitenzahl 87
HinzugefĂĽgt am 14. April 2021
HinzugefĂĽgt von max.plauth
Buch-Verleih verfĂĽgbar
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