SAPPhire: Practical Tiered Memory Systems With Memory Availability Prioritization

doi:10.1109/tetc.2026.3690019

SAPPhire: Practical Tiered Memory Systems With Memory Availability Prioritization

2026-06-24

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DOI：10.1109/tetc.2026.3690019

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随着应用内存需求的增长，分层内存系统应运而生，这对本地内存节点造成了显著压力。此类系统的基本原理是根据页面访问行为（如频率和近邻性）选择晋升候选页，并在内存层级间迁移这些候选页以兼顾低访问延迟和大容量优势。本文考察了分层内存系统的实际挑战，特别是在严重内存压力条件下。具体而言，本研究观察到以下关键现象：分层内存系统可能因现有按需同步晋升方法而出现性能下降，因为这些方法即便在本地内存不可用时仍持续执行晋升候选页选择过程。此外，这些过量的候选页晋升机会均等，导致频繁访问的页面失去成功晋升的机会。为解决这些问题，我们提出了SAPPhire系统，该系统在筛选晋升候选页时优先考虑本地内存可用性，并条件性确保热页面的成功晋升。这两种策略的互补应用有效提升了内核空间和用户空间中的性能。实验结果表明，SAPPhire系统平均比六种现有的页面迁移方法提升1.2倍性能。

Keyword:

Tiered memory

virtual memory management

CXL

page migration

operating system

SAPPhire: Practical Tiered Memory Systems With Memory Availability Prioritization

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