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剖析硬件虚拟化五大关键词 云计算在列

  关键词之三:内存墙

  在高性能计算领域,计算能力相对富余,但I/O不足,存在内存墙(Memory Wall)等问题,束缚了计算性能的进一步提升。内存墙是指从CPU核心到内存之间的数据交换往往受制于带宽限制,之间的延迟越来越高,由此限制了系统整体性能的提升。虚拟化的性能取决于延迟的大小。“芯片厂商都在努力提高通道带宽,比如AMD采用了直连架构,能够提高CPU与CPU之间的通信效率;其集成内存控制器技术,使CPU到内存的路径更短,提高带宽,降低延迟,使一个内核可以处理的线程更多,提高计算效率,并具有更出色的可扩展能力。”孙毓忠表示。

  在虚拟化方面,为提升虚拟机与物理机之间的数据传送及翻译转换,AMD巴塞罗那使用了带标签的TLB(Translation Look-aside Buffer,地址转换后备缓冲器)。加标签的TLB使地址空间标识符 (ASID) 附加于TLB项中,在多个虚拟机同时运行时或是在内存地址中切换时,可以令Hypervisor知道TLB与虚拟机之间的一一对应关系,无须刷新和重新装载,从而提高虚拟机的性能。

  另外,AMD巴塞罗那还提供硬件层的快速虚拟化索引技术(RVI,Rapid Virtualization Indexing),通过硬件转换内存,就像没有使用虚拟化一样,可使虚拟化性能得到75%的提升。

  “从体系结构的创新性来说,特别是在多核架构这个角度,AMD走在思想的前列,比如直连架构、集成内存控制器等,都是AMD首先提出来并实现的。这些说明AMD开创了先河,至少在思想上已经成为行业的领先者。”孙毓忠认为。

 

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