Эффективность расслоенной памяти при поточной обработке адресных запросов

Авторы

Брехов О. М.^*, Тин М. А.^**

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

*e-mail: obrekhov@mail.ru
**e-mail: tinmoeaung1985@gmail.com

Аннотация

Расслоенная память является известным средством для увеличения производительности памяти. Использование этого механизма при обработке массивов данных, когда последовательные номера ячеек массива располагаются в последовательных секциях памяти (по mod m), нашло применение вначале в высокопроизводительных ВС, а затем широкое применение во многих классах ВС включая ВС реального времени авиационно- космического назначения.

Указанные обстоятельства привлекли внимание многих исследователей к изучению эффективности расслоенной памяти посредством аналитического и имитационного моделирования. Обработка запросов в базах данных связана с обработкой массивов данных, в результате возникает множество потоков адресных обращений к секциям расслоенной памяти, при этом возможно обращение адресных обращений разных потоков к одним и тем же секциям, что уменьшает эффективность расслоенной памяти.

В данной работе посредством аналитического моделирования исследована эффективность расслоенной памяти с учетом адресных обращений конфликтующих потоков и получены следующие результаты. Определено абсолютное и относительное среднее и среднеквадратическое отклонение числа используемых секций в одном такте обращения к памяти в зависимости от числа секций расслоенной памяти, числа потоков адресных обращений и числа адресных обращений в одном потоке. Запас числа секций памяти в 1.6 раз может обеспечить в среднем 100% -ное обслуживание запросов при любом числе потоков. Относительное среднее число используемых секций в одном такте обращения к памяти зависит от числа потоков адресных обращений, но не зависит от числа адресных обращений в одном потоке. При возрастании числа потоков адресных обращений относительное среднее число используемых секций в одном такте обращения к памяти стремится к константе 1 — e^-1 = 0.632. Абсолютное среднеквадратическое отклонение числа используемых секций в одном такте обращения к памяти уменьшается с возрастанием числа адресных обращений в потоке при неизменном значении абсолютного среднее числа используемых секций. Отношение абсолютного среднеквадратического отклонения к абсолютному среднему числу используемых секций в одном такте обращения к памяти уменьшается с возрастанием числа адресных обращений в потоке. Среднее число используемых секций в одном такте обращения к памяти является существенным параметром характеризующим эффективность расслоенной памяти.

Ключевые слова:

память, эффективность, расслоение, секции, потоки, адресные обращения, базы данных

Библиографический список

1. Коуги П.М. Архитектура конвейерных ЭВМ. M.: Радио и связь, 1985. — 360 c.

2. Таненбаум Эндрю С. Архитектура компьютера. — Санкт-Петербург, 2011. — 848 c.

3. Цилькер Б.Я., Орлов С.А. Организация ЭВМ и систем. — Санкт-Петербург, 2004. — 668 с.

4. Артамонов Г.Т., Брехов О.М. Оценка производительности ВС аналитико-статистическими методами. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 301 c.

5. Кохонен Т. Ассоциативные запоминающие устройства. — М.: Мир, 1982. — 384.

6. Виленкин Н.Я. Комбинаторика. — М.: Наука, 1969. — 323 с.

Скачать статью