Vers la Compression à Tous les Niveaux de la Hiérarchie de la Mémoire

Les techniques de compression matérielle sont généralement des simplifications des méthodes de compression logicielle. Elles doivent, toutefois, se conformer aux contraintes de surface, de puissance et de latence. Cette étude dévoile les défis de l’adoption de la compression dans la conception de la mémoire. Le but de l’analyse n’est pas de résumer les propositions, mais de mettre en évidence les solutions qu’ils emploient pour relever ces défis. Une description détaillée des principales caractéristiques de plusieurs méthodes est fournie, ainsi que des critères qui peuvent être utilisés comme base pour l’évaluation de ces systèmes. Généralement, ces schémas ne sont pas très efficaces, et les schémas qui compressent bien décompressent lentement. Ce travail explore leur granularité pour redéfinir leurs perspectives et améliorer leur efficacité, à travers un concept appelé compression Region-Chunk. Son objectif est d’obtenir un haut (bon) taux de compression et une latence de décompression rapide. L’observation clé est qu’en subdivisant davantage les blocs de données compressés, on peut réduire la duplication des données. Ce concept peut être appliqué à plusieurs compresseurs précédemment proposés, entraînant une réduction de leur taille moyenne compressée. En particulier, un compresseur à décompression à cycle unique est boosté pour atteindre un niveau de compressibilité compétitif par rapport aux propositions de pointe. Enfin, pour augmenter la probabilité de coallouer avec succès des lignes compressées, Pairwise Space Sharing (PSS) est proposé. PSS peut être appliqué orthogonalement aux méthodes de compactage sans pénalité de latence supplémentaire, et avec une surcharge de métadonnées rentable. Le système proposé (Region-Chunk + PSS) améliore encore la capacité normalisée moyenne du cache de 2,7% (moyenne géométrique), tout en offrant une courte latence de décompression.