SPIN: Seamless Operating System Integration of Peer-to-Peer DMA Between SSDs and GPUs

USENIX ATC'17에 나온 논문이다.
Abstract를 읽고 대충 정리해보자.

논문 제목에서 Peer-to-Peer는 (최근) GPU들이 CPU를 거치지 않는 data path로 NVMe SSD같은 주변 장치들과 DMA를 한다는 뜻으로 쓰였다.

p2p로 파일에 접근할 때 문제가 발생할 수 있는데, 접근 시 OS file I/O layer들을 거치지 않기(bypass) 때문이다.

두번째 문단부터 막히는데, abstract를 읽을 때 흔히 막히는 편이다. 말그대로 추상화(abstract)해서 썼기 때문에 금방 알아들을 수가 없다. 이럴 때는 Introduction에서 본인들이 뭘 했는지에 대해서 쓴 부분을 읽는다. 보통 Introduction의 1/2 혹은 3/5 지점이다.

이 논문에서는 두번째 페이지의 첫번째 문단 SPIN is a system that ~ 부분을 보면 될 듯 하다. 여전히 뭔 소린지 모르겠다. 이럴 때는 뭐를 문제 삼고 있는지 보면 된다. 이 경우 Introduction의 세번째 문단부터이다. Unfortunately, p2p poses ~

특정 file access pattern (short sequential read) 발생 시 성능이 굉장히 느리다는 점을 꼽고 있다. 원인은 low-level hardware constraints를 안고 가야 하기 때문인 듯. SSD와 GPU의 p2p가 too low-level mechanism 이라고 하고 있다.

제시한 해결책은 p2p를 OS의 file I/O layer로 결합하는 것이다. 여기서 밑을 읽어봤는데 뭔소린지 또 모르겠다. 이럴 때는 다시 abstract로 간다.

SPIN은 p2p를 standard OS file I/O stack에 넣는 것이고, 필요시 p2p를 dynamically activating 한다는 듯 하다(user에 transparent 하게).
- page cache access
- read-ahead for sequential reads (stroage(SSD)로부터 미리 읽어옴)
- POSIX FS consistency를 유지하면서
- software RAID같은 virtual block device도 지원