Cohérence et consistance de la mémoire transactionnelle

Dans cet article, nous proposons un nouveau modèle de mémoire partagée : la cohérence et la consistance de la mémoire transactionnelle (TCC). La TCC fournit un modèle dans lequel les transactions atomiques sont toujours l'unité de base du travail parallèle, de la communication, de la cohérence de la mémoire et de la consistance de la référence mémoire. La TCC simplifie considérablement les logiciels parallèles en éliminant le besoin de synchronisation à l'aide de verrouillages et de sémaphores conventionnels, ainsi que leurs complexités. Le matériel TCC doit combiner toutes les écritures de chaque région de transaction d'un programme en un seul paquet et diffuser ce paquet dans l'état permanent de la mémoire partagée de manière atomique comme un grand bloc. Cela simplifie le matériel de cohérence car cela réduit le besoin de petits messages à faible latence et élimine complètement le besoin de protocoles de cohérence de cache traditionnels, car plusieurs versions écrites de manière spéculative d'une ligne de cache peuvent coexister en toute sécurité au sein du système. Pendant ce temps, le rollback automatique et contrôlé par matériel des transactions spéculatives résout toute violation de correction qui peut survenir lorsque plusieurs processeurs tentent de lire et d'écrire les mêmes données simultanément. Le coût de ce schéma simplifié est une bande passante inter-processeur plus élevée. Pour explorer les coûts et les avantages de la TCC, nous étudions les caractéristiques d'un système de mémoire basé sur les transactions optimal et examinons comment différents paramètres de conception pourraient affecter la performance des systèmes réels. À travers un éventail d'applications, le modèle TCC lui-même n'a pas limité le parallélisme disponible. La plupart des applications sont facilement divisées en transactions nécessitant uniquement de petits tampons d'écriture, de l'ordre de 4 à 8 Ko. Les exigences de diffusion de la TCC sont élevées, mais sont bien dans les capacités des CMP et des SMP à petite échelle avec des interconnexions à haute vitesse.