Модели согласованности памяти: они сломаны, и почему нам не всё равно — Сарита Адве

АННОТАЦИЯ: Модель согласованности памяти для общего адресного пространства определяет значение, которое может возвращать операция загрузки, влияя на программируемость и производительность. Несмотря на то, что это фундаментальное свойство интерфейса аппаратного и программного обеспечения, модель памяти по-прежнему часто вызывает затруднения. Сначала я кратко проследю эволюцию моделей памяти за три десятилетия. В 1990-е годы наблюдался взрывной рост числа моделей памяти от производителей оборудования и исследователей. В 2000-е годы произошла конвергенция, сосредоточенная на более программно-ориентированном взгляде на модель, свободную от состояний гонки данных. Последнее десятилетие было отмечено сложными последствиями «возникающих из ниоткуда» значений и ослабленной атомарности, указывающими на принципиально нарушенную парадигму аппаратного и программного обеспечения. Поскольку конец действия закона Мура приводит к трансформационным изменениям в аппаратном обеспечении со специализацией и гетерогенностью, каковы последствия для модели памяти или, в более широком смысле, для интерфейса аппаратного и программного обеспечения? На основе наших недавних исследований в рамках проекта DeNovo я приведу примеры того, как мы снова рискуем повторить ошибки аппаратно-ориентированных 1990-х годов, создав еще один хаос в модели памяти. С другой стороны, существует прекрасная возможность для сотрудничества аппаратного и программного обеспечения, чтобы переосмыслить наш интерфейс с нуля и найти фундаментальное решение проблемы. Я опишу нашу недавнюю работу в рамках проектов Spandex и HPVM, направленную на достижение этой цели, где мы переосмысливаем способы представления параллелизма, коммуникации и согласованности в аппаратном и программном обеспечении, а также на аппаратно-программном интерфейсе. БИОГРАФИЯ: Сарита Адве — профессор компьютерных наук имени Ричарда Т. Ченга в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн. Ее научные интересы лежат на аппаратно-программном интерфейсе, охватывая архитектуру компьютеров, языки программирования, операционные системы и приложения. Она участвовала в разработке моделей памяти для языков программирования C++ и Java, основываясь на своих ранних работах по моделям отсутствия состояний гонки данных (DRF), а также известна своим вкладом в обеспечение согласованности кэша и надежности оборудования. Она является лауреатом премии Кена Кеннеди ACM/IEEE-CS, премии «Женщина-визионер» Института Аниты Борг в области инноваций, премии Мориса Уилкса ACM SIGARCH и исследовательской стипендии Альфреда П. Слоана. Она является членом ACM и IEEE и была названа университетским стипендиатом Университета Иллинойса. В настоящее время она входит в Совет ACM и в исследовательскую группу DARPA ISAT, а недавно занимала должность председателя ACM SIGARCH и входила в совет директоров CRA. Она получила степень доктора философии в Висконсине в 1993 году и степень бакалавра технических наук. Окончила Иллинойский технологический институт в Бомбее в 1987 году. До прихода в Иллинойсский университет с 1993 по 1999 год работала преподавателем в Университете Райса.