现代内存层次结构的实用数据压缩技术

1 下载量 46 浏览量 更新于2024-07-14 收藏 7.5MB PDF 举报
"Practical Data Compression for Modern Memory Hierarchies" 是一份由Gennady G. Pekhimenko于2016年7月在卡内基梅隆大学完成的博士学位论文,CMU-CS-16-116。这份论文主要探讨了针对现代内存层次结构的实用数据压缩技术。 在现代计算机系统中,内存层次结构是关键性能优化的领域,它包括从高速缓存到主内存再到硬盘等不同级别的存储。论文作者在指导委员会 Todd C. Mowry、Onur Mutlu 等专家的指导下,深入研究了如何通过数据压缩提高这些层次结构的效率。 论文的内容可能涉及以下几个方面: 1. 数据压缩的基本原理:可能介绍了各种数据压缩算法,如霍夫曼编码、LZ77、LZ78、Burrows-Wheeler变换等,以及它们如何减少数据的存储需求。 2. 内存层次结构的理解:详细分析了现代计算机系统的内存层次,包括CPU缓存、主内存和外部存储之间的交互,以及它们对系统性能的影响。 3. 压缩与性能:研究数据压缩如何在不显著增加计算开销的情况下提升内存访问速度,降低存储带宽需求,并减少能源消耗。 4. 实验与评估:可能包含了实际实验来对比不同压缩技术在各种内存层次中的效果,以及如何优化这些技术以适应不同的应用场景。 5. 应用场景:讨论了数据压缩在数据库管理、大数据处理、云计算和嵌入式系统等领域的应用可能性和挑战。 6. 行业支持:论文的研究得到了国家科学基金会、国防高级研究计划局、半导体研究公司等多个机构的资助,以及AMD、Google等公司的支持,反映了该领域的重要性和实际需求。 7. 未来方向:可能提出了未来研究的潜在方向,如进一步提高压缩效率,或者将压缩技术与其他优化策略(如缓存替换策略)结合。 这份论文为理解和优化现代计算机系统的内存层次结构提供了新的视角,通过数据压缩技术,为提升系统性能和能效提供了一种实用的方法。