跳到主要内容
10.1145/2541940.2541950高级会议文章/章节视图摘要出版物页面阿斯普洛斯会议记录会议集合
研究论文

共享架构:IaaS云的子核心可配置性

出版:2014年2月24日出版历史

摘要

企业和学术界越来越多地转向基础设施即服务(IaaS)云,如亚马逊的弹性计算云(EC2),以满足其计算需求。不幸的是,当前的IaaS系统提供的可租用计算选项受到了严格限制,无法最佳地适应其正在执行的工作负载。我们通过提出和评估一种多核体系结构(称为共享体系结构)来应对这一挑战,该体系结构通过在子核心基础上进行重新配置,专门针对IaaS系统进行了优化。共享体系结构通过将静态核心替换为虚拟核心来实现工作负载与微体系结构资源的更好匹配,虚拟核心可以动态重新配置为具有不同数量的ALU和缓存量。这种可重新配置性实现了异构多核的许多相同优势,但在同构结构中,并支持以每ALU或每KB缓存为基础重用和转售资源。共享体系结构利用分布式ILP技术,但其设计方式独立于重新编译。此外,我们还介绍了一个由共享体系结构支持的经济模型,并展示了如何通过这种灵活的体系结构更好地为具有不同需求的不同用户提供服务。我们在Apache、SPECint和PARSEC的部分基准套件中评估了共享体系结构,发现与静态体系结构多核相比,它可以实现高达5倍的经济高效市场。我们在Verilog中实现了共享体系结构,并给出了区域开销结果。

工具书类

  1. 亚马逊弹性计算云。http://aws.amazon.com/ec2/。谷歌学者谷歌学者
  2. 谷歌应用程序。http://www.google.com/apps/business/index.html。谷歌学者谷歌学者
  3. 亚马逊简单存储服务。http://aws.amazon.com/s3/。谷歌学者谷歌学者
  4. Windows Azure平台,2009年。http://www.microsoft.com/azure/。谷歌学者谷歌学者
  5. A.Ali-Eldin、J.Tordsson和E.Elmroth。云基础设施的自适应混合弹性控制器。2012年IEEE网络运营与管理研讨会(NOMS),第204-212页,2012年。谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  6. J.Ansel、M.Pacula、Y.L.Wong、C.Chan、M.Olszewski、U.-M.O'Reilly和S.Amarasinghe。兄弟竞争:通过本地竞争进行在线自动调整。《2012年嵌入式系统编译器、架构和综合国际会议论文集》,CASES’12,第91-100页,2012年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  7. M.Armbrust、A.Fox、R.Griffith、A.D.Joseph、R.H.Katz、A.Konwinski、G.Lee、D.A.Patterson、A.Rabkin和M.Zaharia。《云之上:云计算的伯克利视图》。技术报告UCB/EECS-2009-28,加州大学伯克利分校EECS系,2009年2月。谷歌学者谷歌学者
  8. R.Balasubramonian、S.Dwarkadas和D.Albonesi。动态管理未来集群处理器中的通信并行权衡。《计算机体系结构》,2003年。诉讼程序。2003年6月第30届国际年会,第275-286页。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  9. J.巴尔。Amazon Web Services博客,2011年1月28日,2011年01月28日。http://aws.typepad.com/aws/2011/01/amazon-s3-bigger-and-busier-than-ever.ht%ml。谷歌学者谷歌学者
  10. N.Binkert、B.Beckmann、G.Black、S.K.Reinhardt、A.Saidi、A.Basu、J.Hestness、D.R.Hower、T.Krishna、S.Sardashti、R.Sen、K.Sewell、M.Shoaib、N.Vaish、M.D.Hill和D.A.Wood。GEM5模拟器。SIGARCH计算。阿基特。新闻,39(2):2011年8月1-7日。ISSN 0163-5964。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  11. D.Burger、S.Keckler、K.McKinley、M.Dahlin、L.John、C.Lin、C.Moore、J.Burrill、R.McDonald和W.Yoder。利用EDGE架构扩展到硅的末端。计算机,37(7):44-552004年7月。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  12. R.Buyya、C.S.Yeo和S.Venugopal。面向市场的云计算:将it服务作为计算工具交付的愿景、炒作和现实。2008年IEEE第十届高性能计算与通信国际会议论文集。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  13. J.Cong、A.Jagannathan、G.Reinman和Y.Tamir。了解多集群的开关磁阻电机和cmp的能效。《低功耗电子与设计》,2005年。2005年ISLPED。2005年国际研讨会论文集,第48-53页,2005年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  14. C.Delimirou和C.Kozyrakis。Paragon:异构数据中心的Qos软件调度。《第十八届编程语言和操作系统架构支持国际会议论文集》,ASPLOS’13,第77-88页,美国纽约州纽约市,2013年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  15. 桉树。桉树。网址:http://www.eucalyptus.com/。谷歌学者谷歌学者
  16. M.Ferdman、A.Adileh、O.Kocberber、S.Volos、M.Alisafaee、D.Jevdjic、C.Kaynak、A.D.Popescu、A.Ailamaki和B.Falsafi。清除云:现代硬件上新兴横向扩展工作负载的研究。在2012年第17届国际编程语言和操作系统架构支持会议上。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  17. P.Gratz、C.Kim、R.McDonald、S.Keckler和D.Burger。片上网络架构的实施和评估。计算机设计,2006年。ICCD 2006。国际会议,第477-484页,2006年10月。谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  18. M.Guevara、B.Lubin和B.C.Lee。利用市场机制导航异构处理器。高性能计算机体系结构(HPCA2013),2013年IEEE第19届国际研讨会,第95-106页,2013年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  19. A.Gulati、G.Shanmuganathan、A.Holler和I.Ahmad。云级资源管理:挑战和技术。第三届USENIX云计算热门话题会议论文集,HotCloud’11,第3-3页,美国加州伯克利,2011年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  20. F.Guo、Y.Solihin、L.Zhao和R.Iyer。在芯片多处理器中提供服务质量的框架。第40届IEEE/ACM微体系结构国际研讨会论文集,MICRO 40,343-355页,美国华盛顿特区,2007年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  21. B.Hindman、A.Konwinski、M.Zaharia、A.Ghodsi、A.D.Joseph、R.Katz、S.Shenker和I.Stoica。Mesos:数据中心中用于细粒度资源共享的平台。在2011年第8届USENIX网络系统设计和实现会议记录中,NSDI’11,第22-22页。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  22. H.Hoffmann、J.Eastep、M.D.Santambrogio、J.E.Miller和A.Agarwal。软件性能和运行状况的应用程序检测信号。《ACM SIGPLAN并行编程原理与实践研讨会论文集》,第347-348页,2010年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  23. H.Hoffmann、M.Maggio、M.D.Santambrogio、A.Leva和A.Agarwal。一个通用的软件框架,用于准确高效地管理性能目标。EMSOFT,2013年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  24. E.Ipek、M.Kirman、N.Kirman和J.F.Martinez。核心融合:在芯片多处理器中适应软件多样性。第34届计算机体系结构国际研讨会论文集,第186-197页,2007年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  25. M.Isard、V.Prabhakaran、J.Currey、U.Wieder、K.Talwar和A.Goldberg。昆西:分布式计算集群的公平调度。《ACM SIGOPS第22届操作系统原理研讨会论文集》,SOSP'09,第261-276页,2009年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  26. R.Iyer、L.Zhao、F.Guo、R.Illikkal、S.Makineni、D.Newell、Y.Solihin、L.Hsu和S.Reinhardt。cmp平台中缓存/内存的Qos策略和体系结构。2007年ACM SIGMETRICS计算机系统测量和建模国际会议论文集,SIGMETRACS’07,第25-36页,2007年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  27. V.Janapa Reddi、B.C.Lee、T.Chilimbi和K.Vaid。使用移动核心的网络搜索:量化和降低效率的代价。第37届计算机体系结构国际研讨会论文集,ISCA’10,第314-325页,2010年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  28. M.Kambadur、T.Moseley、R.Hank和M.A.Kim。测量实时数据中心应用程序之间的干扰。《高性能计算、网络、存储和分析国际会议论文集》,SC'12,第51:1--51:12页,2012年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  29. K.Khubaib、M.Suleman、M.Hashemi、C.Wilkerson和Y.Patt。Morphcore:用于高性能ilp和高吞吐量tlp的节能微体系结构。微体系结构(MICRO),2012年第45届IEEE/ACM国际年会,第305-316页,2012年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  30. C.Kim、S.Sethumadhavan、M.S.Govindan、N.Ranganathan、D.Gulati、D.Burger和S.W.Keckler。可组合的轻量级处理器。第40届IEEE/ACM微体系结构国际研讨会论文集,MICRO 40,第381-394页,2007年。国际标准书号0-7695-3047-8。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  31. O.Krieger、P.McGachey和A.Kanevsky。启用云市场:Vmware的vcloud控制器。SIGOPS操作。系统。版本,44(4):103--1142010年12月。ISSN 0163-5980。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  32. Kumar、Jouppi和Tullsen}库马尔,2004年。Kumar、N.P.Jouppi和D.M.Tullsen。连接核心芯片多处理。第37届IEEE/ACM国际微体系结构研讨会论文集,MICRO 37,第195-206页,2004年。国际标准图书编号0-7695-2126-6。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  33. R.Kumar、D.M.Tullsen、P.Ranganathan、N.P.Jouppi和K.I.Farkas。用于多线程工作负载性能的单-ISA异构多核体系结构。计算机体系结构,论文集。国际研讨会,第64-75页,2004年6月。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  34. R.Kumar、D.Tullsen、N.Jouppi和P.Ranganathan。异构芯片多处理器。计算机,38(11):32-382005年11月。ISSN 0018-9162。10.1109/MC.2005.379。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  35. R.M.勒纳。锻造厂:亚马逊网络服务。Linux J.,2006(143):2006年12月。ISSN 1075-3583。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  36. Y.Li、D.Brooks、Z.Hu、K.Skadron和P.Bose。了解同时多线程的能量效率。《低功耗电子与设计》,2004年。2004年ISLPED。2004年国际研讨会论文集,第44页至第49页,2004年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  37. J.L.Lo、S.J.Eggers、J.S.Emer、H.M.Levy、R.L.Stamm和D.M.Tullsen。通过同时多线程将线程级并行转换为指令级并行。ACM事务处理。计算。系统。,15(3):322--354,1997年8月。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  38. D.麦卡斯基尔。天网直播!(又名SmugMug的EC2)。http://don.blogs.smugmug.com/2008/06/03/skynet-lives-aka-ec2-smugmug/。谷歌学者谷歌学者
  39. M.R.Marty和M.D.Hill。支持服务器整合的虚拟层次结构。第34届计算机体系结构国际研讨会论文集,2007年ISCA,第46-56页。国际标准图书编号978-1-59593-706-3。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  40. S.McFarling公司。组合分支预测因子。技术报告TN-36,WRL技术说明,1993年。谷歌学者谷歌学者
  41. D.Meisner、C.M.Sadler、L.A.Barroso、W.-D.Weber和T.F.Wenisch。在线数据密集型服务的电源管理。2011年第38届计算机体系结构国际研讨会论文集,ISCA’11,第319-330页。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  42. Muralimanohar、Naveen、Balasubramonian、Rajeev、Jouppi和N.P.Cacti 6.0:大型缓存建模工具。技术报告HPL-2009-85,惠普实验室,2009年。谷歌学者谷歌学者
  43. Openstack。Openstack云软件。http://www.openstack.org/。谷歌学者谷歌学者
  44. P.Padala、K.-Y.Hou、K.G.Shin、X.Zhu、M.Uysal、Z.Wang、S.Singhal和A.Merchant。自动控制多个虚拟化资源。第四届ACM欧洲计算机系统会议论文集,2009年EuroSys,第13-26页。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  45. S.Palachara、N.P.Jouppi和J.E.Smith。高效复杂的超标量处理器。《计算机体系结构国际研讨会论文集》,第206-218页,1997年6月。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  46. M.R.Palankar、A.Iamnitchi、M.Ripeanu和S.Garfinkel。亚马逊S3科学网格:一个可行的解决方案?《2008年DADC:2008年数据感知分布式计算国际研讨会论文集》,第55-64页,美国纽约州纽约市,2008年。ACM公司。国际标准图书编号978-1-60558-154-5。http://doi.acm.org/10.1145/1383519.1383526。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  47. M.K.库雷希和Y.N.Patt。基于实用性的缓存分区:一种低开销、高性能的运行时机制,用于对共享缓存进行分区。第39届IEEE/ACM微体系结构国际研讨会论文集,MICRO 39,第423-432页,2006年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  48. A.拉纳迪夫、A.加夫里洛夫斯卡和K.施万。Resourceexchange:具有高性能结构的虚拟化环境中具有延迟感知的调度。在集群计算(Cluster)中,2011年IEEE国际会议,第45-53页,2011年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  49. K.Sankarlingam、R.Nagarajan、H.Liu、C.Kim、J.Huh、D.Burger、S.Keckler和C.Moore。利用多形TRIPS架构开发ILP、TLP和DLP。《计算机体系结构国际研讨会论文集》,第422-433页,2003年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  50. K.Sankaralingam、R.Nagarajan、R.McDonald、R.Desikan、S.Drolia、M.S.Govindan、P.Gratzf、D.Gulati、H.Hanson、C.Kim、H.Liu、N.Ranganathan、S.Sethumadhavan、S.Shariff、P.Shivakumar、S.Keckler和D.Burger。TRIPS原型处理器中的分布式微体系结构协议。《微体系结构》,2006年。微型-39。第39届IEEE/ACM国际年会,第480-491页,2006年12月。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  51. M.Santambrogio、H.Hoffmann、J.Eastep和A.Agarwal。实现自我保护自适应系统的技术。《自适应硬件和系统(AHS)》,2010年NASA/ESA会议,第149-156页,2010年。谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  52. B.圣托恩。异构群集Mircroarchitecture的完全分布式注册文件。乔治亚理工学院博士论文,2005年。谷歌学者谷歌学者
  53. S.Sethumadhavan、R.McDonald、D.Burger、S.Keckler和R.Desikan。TRIPS主存储器系统的设计与实现。计算机设计,2006年。ICCD 2006。国际会议,第470-476页,2006年10月。谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  54. S.Sethumadhavan、F.Roesner、J.S.Emer、D.Burger和S.W.Keckler。延迟绑定:启用无序加载存储队列。第34届计算机体系结构国际研讨会论文集,第347-357页,2007年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  55. Z.Shen、S.Subbiah、X.Gu和J.Wilkes。Cloudscale:多租户云系统的弹性资源扩展。2011年第二届ACM云计算研讨会论文集,SOCC’11,第5:1-5:14页。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  56. 宋瑜、王宏、李瑜、冯斌和孙瑜。基于虚拟机的数据中心的多级按需资源调度。2009年第9届IEEE/ACM集群计算与网格国际研讨会论文集,CCGRID’09,第148-155页,美国华盛顿特区,2009年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  57. G.Suh、S.Devadas和L.Rudolph。一种用于内存软件调度和分区的新内存监控方案。《高性能计算机体系结构》,2002年。诉讼程序。第八届国际研讨会,第117-128页,2002年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  58. S.Swanson、K.Michelson、A.Schwerin和M.Oskin。波标量。第36届IEEE/ACM国际微体系结构研讨会论文集,MICRO 36,第291页,2003年。是0-7695-2043-X。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  59. M.泰勒、M.B.泰勒、W.李、S.阿马拉辛格和A.阿加瓦尔。标量操作数网络:用于分区体系结构中的ilp的片上互连。《高性能计算机体系结构》,2003年。HPCA-9 2003年。诉讼程序。第九届国际研讨会,第341-353页,2003年2月。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  60. D.Tullsen、S.Eggers和H.Levy。同时多线程:最大化片上并行性。1995年国际计算机体系结构研讨会论文集,ISCA’95,第392-403页。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  61. VMWare。VMware虚拟设备市场:云虚拟应用程序。http://www.vmware.com/appliances/。谷歌学者谷歌学者
  62. 托·冯·艾肯。亚马逊使用量评估,RightScale博客。http://blog.rightscale.com/2009/10/05/amazon-usage-eestimates/。谷歌学者谷歌学者
  63. E.Waingold、M.Taylor、D.Srikrishna、V.Sarkar、W.Lee、V.Lee、J.Kim、M.Frank、P.Finch、R.Barua、J.Babb、S.Amarasinghe和A.Agarwal。把一切都交给软件:原始机器。计算机,30(9):86-931997年9月。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  64. Y.Watanabe、J.D.Davis和D.A.Wood。WiDGET:Wisconsin解耦网格执行块。SIGARCH计算。阿基特。新闻,38(3):2010年6月2日至13日。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  65. D.Wentzlaff、P.Griffin、H.Hoffmann、L.Bao、B.Edwards、C.Ramey、M.Mattina、C.C.Miao、J.F.Brown III和A.Agarwal。瓷砖处理器的芯片上互连架构。IEEE Micro,27(5):15--312007年9月。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆

索引术语

  1. 共享架构:IaaS云的子核心可配置性

      建议

      评论

      登录选项

      检查您是否可以通过登录凭据或您的机构访问本文。

      登录

      完全访问权限

      PDF格式

      以PDF文件查看或下载。

      PDF格式

      电子阅读器

      使用eReader联机查看。

      电子阅读器