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Bridge-NDP: Efficient Communication-Computation Overlap in Near Data Processing System
DOI:10.1109/TCAD.2025.3531254.png)
摘要
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近数据处理(NDP),通过基于DIMM的主内存中的近数据加速器(NDAs)实现,通过提供更大的聚合带宽和减少长距离数据传输来提升性能。尽管NDAs的性能已受到广泛关注,但主机-NDAs通信的开销却被忽视,成为NDP系统中的瓶颈。为缓解通信导致的性能下降,我们提出了Bridge-NDP,这是首个实现通信-计算高效重叠的NDP架构。Bridge-NDP建立在传统NDP架构之上,可轻松应用于现有NDP设计,无论NDAs连接在哪个内存层级。具体而言,我们引入了一种新颖的直接主机-NDAs通信方法,利用现有内存总线作为桥接总线,避免了新增互连的需求。它能够在与其他内存访问无缝集成的同时,以最小的硬件开销实现高带宽利用率。在系统级工作流设计中,我们优化并扩展现有数据流,以实现更丰富的计算范式并减少冗余内存访问。此外,我们通过高效的API设计和数据管理提供编程支持,隐藏底层资源细节并确保正确性保证。全面的实验表明,Bridge-NDP实现了显著性能提升,相比当前最先进的NDP方案,加速比达到1.8倍至3.1倍,带宽利用率提升2.0倍至2.9倍。
Keyword:
Bridge buses
near data processing (NDP)
overlap
workflow
期刊
I
IF:
2.9
论文数:
606
被引数:
9.6K

