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P2 Systematic CXL Memory Characterization and Performance Analysis at Scale

面向大规模场景的 CXL 内存系统化表征与性能分析
ASPLOS Proceedings of the 30th ACM International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems, Volume 22025匹配度 0/10 · 论文聚焦 CXL 内存性能的系统化刻画与体系结构分析,属于计算机体系结构/内存系统方向,与用户关注的 PL 与 AI 交叉、静态分析、形式化验证、浮点程序分析或贝叶斯程序分析均无直接关联。其 benchmark 与性能分析目标也不涉及 LLM/Agent 或程序分析工具。引用 65 inbox
Jinshu Liu, Hamid Hadian, Yuyue Wang, Daniel S. Berger, Marie Nguyen, Xun Jian, Sam H. Noh, Huaicheng Li
crossref: 2026-09-12dblp: 2026-09-12

AI 速览

一句话:提出 Melody 框架,跨 265 个负载、4 种 CXL 设备、7 个延迟档与 5 个 CPU 平台系统刻画并分析 CXL 内存性能。

CXL(Compute Express Link)已成为内存扩展的关键互连技术,但其在不同设备、延迟区间、处理器与工作负载下的性能影响仍缺乏系统理解。本文提出 Melody——一个用于系统化表征与分析 CXL 内存性能的框架,并基于 265 个负载、4 种真实 CXL 设备、7 个延迟级别和 5 个 CPU 平台的大规模评测展开研究。该工作给出多项发现:工作负载对亚微秒级 CXL 延迟(140–410ns)的敏感性、首次公开的 CXL 尾延迟数据、CPU 对 CXL 延迟的容忍度、用于定位 CXL 瓶颈的新方法 SPA,以及 CXL 场景下 CPU 预取器的低效问题。

问题
CXL 作为内存扩展互连,其性能影响在设备、延迟区间、处理器与工作负载多个维度上尚未被充分探索,缺乏系统性的表征与理解。
方法
构建 Melody 框架,在 265 个负载、4 个真实 CXL 设备、7 个延迟级别与 5 个 CPU 平台上进行系统化表征与性能分析,并提出 SPA 方法定位 CXL 瓶颈。
评估
通过跨设备、跨延迟档、跨 CPU 平台的大规模实测基准评测,量化工作负载对亚微秒 CXL 延迟的敏感性、尾延迟、CPU 容忍度及预取器效率,并验证 SPA 的瓶颈定位能力。
原文摘要(Abstract)

Compute Express Link (CXL) has emerged as a pivotal interconnect for memory expansion. Despite its potential, the performance implications of CXL across devices, latency regimes, processors, and workloads remain underexplored. We present Melody, a framework for systematic characterization and analysis of CXL memory performance. Melody builds on an extensive evaluation spanning 265 workloads, 4 real CXL devices, 7 latency levels, and 5 CPU platforms. Melody yields many insights: workload sensitivity to sub-μs CXL latencies (140-410ns), the first disclosure of CXL tail latencies, CPU tolerance to CXL latencies, a novel approach (SPA) for pinpointing CXL bottlenecks, and CPU prefetcher inefficiencies under CXL.

链接与引用

DOI 原文 · PDF(开放获取) · DBLP

BibTeX
@inproceedings{LiuHWBNJNL25,
  title = {Systematic CXL Memory Characterization and Performance Analysis at Scale},
  author = {Jinshu Liu and Hamid Hadian and Yuyue Wang and Daniel S. Berger and Marie Nguyen and Xun Jian and Sam H. Noh and Huaicheng Li},
  booktitle = {ASPLOS},
  year = {2025},
  doi = {10.1145/3676641.3715987}
}