These days, incoming data to a datacenter has been increasing so that the necessity of high-density memory is also increasing to handle the huge amount of data. Non-Volatile Memory (NVM) emerges to handle those issue. Furthermore, through InfiniBand interface, HPBD (High Performance Block Device) is enabled to swap faster than swapping to a disk. But still, HPBD uses DRAM which costs a lot to build such a remote memory system. This work proposes a system that using both HPBD and Optane SSD, which is a NVM device, to utilize the large capacity of NVM and the performance of the remote memory.
To utilize those memories, we analyzed the bandwidth and the latency of each device; DRAM, Optane SSD, and remote memory. In this system, Optane SSD is chosen to be an inclusive memory and add a dirty page eviction policy to minimize the performance drop. Our system shows only 7% performance drop with additional memory capacity. Further, we will add more page eviction policy to improve the performance of memory system.
데이터센터에서 처리해야할 데이터 양이 늘어나면서 고용량 메모리의 필요성이 대두되었다. 이에 따라 높은 집적도를 가지는 비휘발성 메모리가 등장하면서 비휘발성 메모리를 사용한 메모리 확장의 여지가 생겼다. 또한, 기존 네트워크보다 빠른 통신을 위한 네트워크 인터페이스인 인피니밴드를 이용한 스왑 장치인 HPBD(High Performance Block Device) 또한 연구되었다. 페이지를 디스크보다 원격 노드의 메모리를 사용하는 HPBD에 스왑하는 것보다 나은 성능을 보여주었지만 원격의 메모리는 여전히 DRAM을 사용하기 때문에 시스템을 구축하기 위해선 고비용이 필요하다는 단점이 있다. 이에 원격 메모리와 함께 옵테인 SSD를 고용량의 레벨 2 메모리로 추가하여 고용량의 시스템을 구축한다.
시스템에서 활용할 세 가지 메모리는 DRAM, 인피니밴드를 통한 원격 메모리, 옵테인 SSD이다. 각 메모리의 대역폭과 응답 속도를 분석하고 활용할 방안을 모색한다. 본 연구에서는 원격 메모리를 기반으로 진행된 연구를 바탕으로 옵테인 SSD를 포함 형태(inclusive)의 메모리로 추가하는 방법을 택했다. 페이지를 느린 옵테인 SSD로 evict할 때 수정된 페이지에 최적화를 적용해 성능 하락을 낮췄다. 구현한 시스템은 기반 시스템보다 7%의 성능 저하만 발생했으며 고용량의 메모리 확장이 가능함을 보였다. 추후, 페이지 상태에 따른 페이지 정책을 개선하는 연구할 수도 있을 것이다.
