Analysis of Remote Memory Access Impact on Application Performance in Heterogeneous Memory Systems
Minjae Kim, Won Woo Ro · Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers · 2025
최근 서버급 어플리케이션의 메모리 요구량이 급증함에 따라 CXL (Compute Express Link) 기반의 이기종 메모리 시스템이 새로운 솔루션으로 제안되고 있다. 본 논문은 CXL을 통해 구성될 수 있는 이기종 메모리 시스템에서 서버급 어플리케이션이 remote 메모리로 인해 겪는 성능 저하를 분석하였다. CXL 메모리는 PCIe를 기반으로 하여 기존 DIMM보다 높은 확장성을 제공하지만, 메모리 접근시간이 길어 성능에 영향을 미칠 수 있다. 시장에서 CXL 메모리 카드를 구할 수 없으므로 본 연구는 이를 분석하기 위해 첫째, FPGA 환경에서 remote DRAM을 에뮬레이션하여 SPEC 벤치마크의 성능 민감도를 평가하였고, 둘째, 두 개의 소켓을 가진 서버에서 CXL 메모리를 모사하여 다양한 어플리케이션의 성능을 측정하였다. 실험 결과, remote 메모리 접근 빈도가 높은 어플리케이션일수록 성능 저하가 크게 발생하였으며, 다중 어플리케이션 환경에서도 이러한 현상이 두드러졌다. 또한, Linux의 page migration 기법을 통해 성능향상이 가능하나, 더욱 효율적인 메모리 관리 기법 개발이 필요함을 확인하였다. 본 연구는 이기종 메모리 시스템에서 remote 메모리 접근을 최소화하는 설계가 성능 개선에 중요한 요소임을 제시한다.