Des chercheurs du MIT ont bâti une nouvelle méthode de gestion de la mémoire cache, permettant de s’adapter aux spécificités de chaque application. Vitesse de calcul et consommation énergétique sont ainsi sensiblement améliorées.

-         Des résultats notablement améliorés qui pourraient devenir la norme dans les prochaines architectures de puces.

Une mémoire cache ou antémémoire est, en informatique, une mémoire qui enregistre temporairement des copies de données provenant d'une source, afin de diminuer le temps d'un accès ultérieur (en lecture) d'un matériel informatique (en général, un processeur) à ces données.

Jenga : Une mémoire cache qui offre 20 à 30% de puissance de calcul supplémentaire tout en réduisant de 30 à 85% de la consommation énergétique

Cette méthode de gestion de la mémoire cache très prometteuse mise au point par des ingénieurs du MIT pourrait intervenir dans les prochaines architectures de processeurs.

Comment Jenga gère la mémoire cache et l’optimise

Les processeurs disposent d’une mémoire cache qui est organisée hiérarchiquement en 4 niveaux (L1, L2, L3 et L4).

Les processeurs multi-cœurs disposent chacun d’une mémoire cache L1 et L2 ainsi que d’un cache L2 partagé avec les autres cœurs.

La mémoire cache L3 et L4 sont, elles, placées en dehors du processeur et sont plus lentes (L3 étant plus rapide que L4).

Cette hiérarchie définit les priorités d’accès ainsi que l’endroit où est stockée l’information selon la vitesse de chargement.

Cependant, la gestion de la mémoire cache L3 et L4, extérieure au processeur, oblige le processeur à interroger les deux mémoires ce qui réduit le temps de chargement.

La méthode Jenga mise au point par les chercheurs du MIT crée des niveaux de caches virtuels selon les besoins spécifiques de chaque application sur les mémoires L3 et L4.

Toutes les 100 ms, un algorithme vient allouer les ressources pour chaque application tout en optimisant cette allocation.

Des tests très prometteurs

Afin de mesurer l’efficacité de leur méthode, les scientifiques ont utilisé une puce dotée de 36 cœurs épaulée par un mémoire SRAM cache L3 de 512 Ko et de 4 mémoires cache L3 DRAM de 256 Mo.

Le processus Jenga a été directement implémenté dans le système d’exploitation pour l’occasion.

Les résultats varient selon les applications : la méthode n’apporte parfois aucune amélioration notable mais souvent, celle-ci se trouve absolument boostée.

En accédant moins souvent à la mémoire, le processeur gagne entre 20 à 30 % de puissance de calcul tout en réduisant entre 30 à 85 % la consommation et donc la chaleur générée.

De quoi profondément transformer les prochaines architectures de puces.