18、高性能计算中的内存与通信技术：SHMemCache与OpenSHMEM实现

高性能计算中的内存与通信技术：SHMemCache与OpenSHMEM实现

在高性能计算（HPC）和大数据领域，如何高效地管理内存和进行通信一直是研究的重点。本文将介绍SHMemCache在OpenSHMEM上的实现以及OpenSHMEM在Adapteva Epiphany架构上的应用，探讨相关技术的原理、实现方法和性能评估。

1. SHMemCache：融合Memcached与OpenSHMEM

在大数据分析框架中，利用HPC领域的高性能能力变得越来越流行。SHMemCache的设计旨在将OpenSHMEM的可编程性和可移植性与Memcached的强大功能相结合，以支持大数据应用。

1.1 内存复制优化

在数据复制过程中，为了减少对OpenSHMEM通信的影响并降低内存复制时间，只复制头部字段大小加上实际值的大小。例如，如果值的大小为4B，则只复制头部字段大小加上4B。

1.2 相关研究工作

近年来，许多研究致力于利用HPC的高性能能力来优化大数据分析框架。以下是一些相关的研究工作：
- RDMA技术应用 ：
- Jose等人提出了在高速互连网络上的Memcached设计，实现了名为Unified Communication Runtime（UCR）的通信库，为高速互连网络上的远程直接内存访问（RDMA）提供接口。
- Mitchell等人利用RDMA能力构建快速的键/值存储，提出客户端直接访问内存中的键/值存储，绕过服务器，从而避免CPU开销。
- Appavoo等人早期尝试利用单边RDMA读取来运行Memcached，并在超级计算