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Graph4Cache:一种用于缓存预取的图神经网络模型
1
作者 尚晶 武智晖 +1 位作者 肖智文 张逸飞 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1945-1956,共12页
大多数计算系统利用缓存来减少数据访问时间,加快数据处理并平衡服务负载.缓存管理的关键在于确定即将被加载到缓存中或从缓存中丢弃的合适数据,以及进行缓存置换的合适时机,这对于提高缓存命中率至关重要.现有的缓存方案面临2个问题:... 大多数计算系统利用缓存来减少数据访问时间,加快数据处理并平衡服务负载.缓存管理的关键在于确定即将被加载到缓存中或从缓存中丢弃的合适数据,以及进行缓存置换的合适时机,这对于提高缓存命中率至关重要.现有的缓存方案面临2个问题:在实时的、在线的缓存场景下难以洞察用户访问数据的热度信息,以及忽略了数据访问序列之间复杂的高阶信息.提出了一个基于GNN的缓存预取网络Graph4Cache.通过将单个访问序列建模为有向图(ASGraph),并引入虚拟节点聚合图中所有节点的信息和表示整个序列.然后由ASGraph的虚拟节点构造一个跨序列无向图(CSGraph)来学习跨序列特征,这极大地丰富了单个序列中有限的数据项转换模式.通过融合这2种图结构的信息,学习到了序列之间的高阶关联信息,并获取了丰富的用户意图.在多个公共数据集上的实验结果证明了该方法的有效性.Graph4Cache在P@20和MRR@20上均优于现有的缓存预测算法. 展开更多
关键词 图神经网络 缓存预取 访问序列图 跨序列图 缓存预测
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基于存取模式的Cache预取自适应策略研究 被引量：1
2
作者 周可 张江陵 +1 位作者 冯丹 万志坤 《计算机工程与科学》 CSCD 2003年第1期80-84,共5页
不同的Cache预取策略适用于不同的存取模式。本文介绍了存储系统Cache预取技术的研究现状,从分析存取模式出发,构造了存取模式三元组模型,并在磁盘阵列上测试了适用于复杂环境下的Cache预取自适应策略。结果证明,自适应策略能够在不同... 不同的Cache预取策略适用于不同的存取模式。本文介绍了存储系统Cache预取技术的研究现状,从分析存取模式出发,构造了存取模式三元组模型,并在磁盘阵列上测试了适用于复杂环境下的Cache预取自适应策略。结果证明,自适应策略能够在不同环境下获得磁盘阵列的最优性能。 展开更多
关键词 存取模式 cache预取 自适应策略 存取模式 磁盘阵列
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基于指令流混合模式学习的缓存预取算法 被引量：1
3
作者 王玉庆 杨秋松 李明树 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期342-354,共13页
近期缓存预取算法的研究热点是使用基于模式识别的预测技术,例如Lookahead,推算访存请求的地址.此类算法一方面很难学习访存行为中的依赖缓存失效,另一方面不能精确控制预取请求发送和写回的时机.为了解决上述问题,本文提出了一种基于... 近期缓存预取算法的研究热点是使用基于模式识别的预测技术,例如Lookahead,推算访存请求的地址.此类算法一方面很难学习访存行为中的依赖缓存失效,另一方面不能精确控制预取请求发送和写回的时机.为了解决上述问题,本文提出了一种基于分支预测技术和混合模式学习的缓存预取(Instruction Flow Based Hybrid Predic⁃tion,IFBHP)算法.使用分支预测技术识别程序未来指令流中的访存指令流,通过多种地址关联模式的学习逐一计算访存指令流中每条指令的地址,写入访存地址队列.使用阈值评估未来指令流进入处理器主流水线的时刻,精确控制指令流所对应的预取请求的发送和写回.实验表明,本文算法相比STeMS(Spatio-Temporal Memory Streaming)算法、ISB++(Irregular Stream Buffer++)算法、SANGAM算法、IPCP(Instruction Pointer Classifier based spatial Prefetching)算法一级数据的读操作缓存失效次数分别平均减少31.58%,28.85%,17.85%,11.48%;本文算法相比STeMS算法、ISB++算法、SANGAM算法、IPCP算法一级数据的写操作缓存失效次数分别平均减少31.58%,28.85%,17.85%,11.48%. 展开更多
关键词 缓存预取 分支预测 时间关联模式 步长模式 指令流
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基于选择性马尔可夫模型的缓存预取策略 被引量：2
4
作者 蔡伟鸿 肖水 +2 位作者 韦岗 熊智 黄敏华 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期58-66,共9页
通过分析研究现有流媒体缓存管理算法和用户的访问行为特征,提出了一种新的基于选择性马尔可夫模型的缓存预取策略。该策略通过序列合并方法对用户访问拖曳行为进行建模,采用状态剪枝优化方法FP_Vlike得到选择性马尔可夫模型FPMM_Vlike... 通过分析研究现有流媒体缓存管理算法和用户的访问行为特征,提出了一种新的基于选择性马尔可夫模型的缓存预取策略。该策略通过序列合并方法对用户访问拖曳行为进行建模,采用状态剪枝优化方法FP_Vlike得到选择性马尔可夫模型FPMM_Vlike,并在此之上结合替换算法LRU-2构建出一种流媒体代理服务器缓存预取机制FPVlike_LRU-2。仿真结果表明,在访问延时降低量方面,FPVlike_LRU-2要比FP_LRU-2、SP_LRU-2、LRU-2分别高出10%、12%、17%,且在最佳的情况下该值能够达到60%以上。 展开更多
关键词 选择性马尔可夫模型 代理服务器 延时降低量 缓存预取
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边缘计算系统中基于UCBM算法的缓存预取优化
5
作者 孙波 郭祖华 《河南工学院学报》 CAS 2021年第5期12-18,共7页
针对终端设备产生的数据上传至云服务器会产生时间延迟的问题,提出了基于UCBM算法的缓存预取优化策略。根据用户的访问特征,通过贝叶斯网络和马尔可夫链对用户的下一步访问行为进行分类与预测,将目标文件提前从云端缓存预取到最近的边... 针对终端设备产生的数据上传至云服务器会产生时间延迟的问题,提出了基于UCBM算法的缓存预取优化策略。根据用户的访问特征,通过贝叶斯网络和马尔可夫链对用户的下一步访问行为进行分类与预测,将目标文件提前从云端缓存预取到最近的边缘服务器,从而减少了时间延迟。实验结果表明,提出的优化策略明显提高了文件的预取精确率,最高为0.78;覆盖率也明显优于已有算法,最高达到0.73。 展开更多
关键词 边缘计算 时延 贝叶斯网络 马尔可夫链 缓存预取
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大规模C++工程单元测试性能优化研究
6
作者 刘堂臣 王雅文 宫云战 《计算机测量与控制》 2022年第2期17-23,共7页
为了解决自动化单元测试工具在测试大规模C++工程时经常发生内存溢出故障且耗时较长这一问题,在测试流程中引入了缓存优化技术,并提出了一种面向不同测试方式的缓存优化方法;当用户直接对整个工程进行测试时,系统将采用缓存预取的方式,... 为了解决自动化单元测试工具在测试大规模C++工程时经常发生内存溢出故障且耗时较长这一问题,在测试流程中引入了缓存优化技术,并提出了一种面向不同测试方式的缓存优化方法;当用户直接对整个工程进行测试时,系统将采用缓存预取的方式,通过设计的缓存预取模型,在缓存出现读缺失之前为其提供数据块;当用户对单个文件进行测试时,系统将采用改进的GDSF替换算法进行缓存替换;实验表明,该方法能够有效地避免此类单元测试工具发生内存溢出故障并减少了测试的时间,使其支持的被测工程规模由5000行左右增加至十几万行,大大提升了系统的性能。 展开更多
关键词 单元测试 大规模工程 缓存替换算法 缓存预取 性能优化
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多级缓存数据预取处理器访存性能测试方法
7
作者 钟伟军 田晨燕 《信息技术与标准化》 2023年第6期25-29,共5页
针对处理器内存访问性能测试缺少对多级缓存数据预取优化而导致测试数据不能真实反映实际性能的问题,分析了多级缓存数据预取优化技术及其对内存访问带宽的影响。提出了一种针对多级缓存处理器的访存性能优化测试方法,该方法充分利用缓... 针对处理器内存访问性能测试缺少对多级缓存数据预取优化而导致测试数据不能真实反映实际性能的问题,分析了多级缓存数据预取优化技术及其对内存访问带宽的影响。提出了一种针对多级缓存处理器的访存性能优化测试方法,该方法充分利用缓存数据预取机制,并避免处理器核间资源竞争,实现访存性能提升。实验数据表明,采用该方法可以得到符合硬件实际访存性能的数据,为准确评估高性能处理器的访存能力提供支持。 展开更多
关键词 多级缓存 缓存数据预取 访存性能 处理器 访存带宽
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基于简单常见模式编码(S-FPC)的压缩Cache层次设计
8
作者 田新华 张民选 《计算机工程与科学》 CSCD 2008年第1期113-118,共6页
本文基于简单常见模式压缩编码设计了一种新颖的片内压缩Cache层次结构。在该结构中,L1数据Cache和L2Cache都以压缩格式保存数据,但具有不同的布局。其中,L1数据Cache的布局能触发部分Cache行预取,同时又能避免普通预取技术可能导致的Ca... 本文基于简单常见模式压缩编码设计了一种新颖的片内压缩Cache层次结构。在该结构中,L1数据Cache和L2Cache都以压缩格式保存数据,但具有不同的布局。其中,L1数据Cache的布局能触发部分Cache行预取,同时又能避免普通预取技术可能导致的Cache污染增加以及带宽浪费的现象,而且没有预取缓冲开销。实验结果表明,与传统Cache结构相比,本文的设计方案可以显著增加L1数据Cache和L2Cache的有效容量,并且不会增加L1数据Cache的访存延迟,对L1数据Cache平均能增加33%的有效容量,减少L1数据Cache失效率达21%,程序执行速度提高了13%。 展开更多
关键词 简单常见模式压缩 压缩cache层次 部分cache行预取
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