Како компресија функционише у објектно оријентисаној архитектури меморије

Тим инжењера са МИТ-а развио је објектно оријентисану меморијску хијерархију како би ефикасније радио са подацима. У чланку разумемо како је то уређено.

/ ПкХере /ПД

Као што знате, раст перформанси модерних ЦПУ-а није праћен одговарајућим смањењем латенције приликом приступа меморији. Разлика у промени показатеља из године у годину може достићи и до 10 пута (ПДФ, страна 3). Као резултат, појављује се уско грло, које не дозвољава пуно коришћење расположивих ресурса и успорава обраду података.

Кажњавање перформанси је такозвано кашњење декомпресије. У неким случајевима, припремна декомпресија података може трајати до 64 циклуса процесора.

За поређење: сабирање и множење бројева са покретним зарезом окупирати не више од десет циклуса. Проблем је у томе што меморија ради са блоковима података фиксне величине, док апликације раде са објектима који могу да садрже различите типове података и који се међусобно разликују по величини. Да би решили проблем, инжењери МИТ-а развили су објектно оријентисану меморијску хијерархију која оптимизује обраду података.

Како технологија функционише

Решење је засновано на три технологије: Хотпадс, Зиппадс и ЦОЦО алгоритам компресије.

Хотпадови су софтверски вођена хијерархија меморије регистра сцратцхпад-а (сцратцхпад). Ови регистри се зову падови (падови) и постоје три - од Л1 до Л3. Они чувају објекте различитих величина, метаподатке и низове показивача.

У суштини, архитектура је кеш систем, али изоштрен за рад са објектима. Ниво подлоге на којој се објекат налази зависи од тога колико се често користи. Ако се један од нивоа „прелива“, систем покреће механизам сличан „сакупљачу смећа“ у Јави или Го. Анализира који се објекти користе ређе од других и аутоматски их помера између нивоа.

Зиппадс ради на основу Хотпад-а - архивира и распакује податке који улазе или напуштају последња два нивоа хијерархије - Л3 пад и главну меморију. У првом и другом блоку подаци се чувају непромењени.

Зиппадс компримује објекте до 128 бајтова. Већи објекти се деле на делове, који се затим смештају у различите области меморије. Како пишу програмери, овај приступ повећава коефицијент ефикасно коришћене меморије.

За компресију објеката користи се ЦОЦО (Цросс-Објецт ЦОмпрессион) алгоритам, о чему ћемо касније говорити, иако систем може да ради са База-Делта-Непосредна или ФПЦ. ЦОЦО алгоритам је варијација диференцијалне компресије (диференцијална компресија). Он пореди објекте са "базом" и уклања дупликате битова - погледајте дијаграм испод:

Према инжењерима МИТ-а, њихова објектно оријентисана меморијска хијерархија је 17% бржа од класичних приступа. По својој структури је много ближи архитектури савремених апликација, тако да нова метода има потенцијал.

Очекује се да, пре свега, компаније које раде са великим подацима и алгоритмима машинског учења могу да почну да користе технологију. Други потенцијални правац су платформе у облаку. ИааС провајдери ће моћи ефикасније да раде са виртуелизацијом, системима за складиштење и рачунарским ресурсима.

Наши додатни ресурси и извори:

„Како градимо ИааС“: материјали о раду 1цлоуд-а

Еволуција архитектуре облака 1цлоуд
Услуга складиштења објеката у 1 облаку

Потенцијални напади на ХТТПС и како се заштитити од њих
Које су сличности и разлике између приступа континуиране испоруке и континуиране интеграције
Како заштитити сервер на Интернету: 1цлоуд искуство

Извор: ввв.хабр.цом