第20届USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation (OSDI)将于2026年7月13日至15日在美国西雅图召开。OSDI是计算机操作系统领域的国际会议,华中科技大学的题为“FORGE: Mitigating Synchronization Amplification for Memory-Disaggregated Caching Systems”的研究论文被本次会议接收。

分离式内存架构通过解耦计算与内存资源为缓存系统带来了弹性扩展与资源利用率的提升。然而,传统缓存管理任务(如热度追踪、驱逐协调及内存碎片整理)在跨分离式节点执行时引发了严重的“同步放大”效应 ,由此导致的高昂跨节点同步开销极大地削弱了架构优势。为解决这一问题,研究工作提出FORGE,这是一种面向分离式内存定制设计、以同步效率为核心的缓存系统。FORGE依据相似性对缓存对象进行分组,保留精确的对象级热度追踪的同时,通过组级同步大幅分摊网络开销。采用无竞争且热度感知的FIFO队列驱逐冷对象组,在高效维持高命中率的同时缓解内存碎片化问题。特别地,利用FIFO驱逐的可预测特性,FORGE采用惰性同步策略,仅在缓存对象组即将被驱逐前即时更新对象级热度指标。这一设计彻底消除了大量不必要的热度同步流量,并将同步操作卸载至RDMA网卡的片上内存中以实现硬件级加速。基于YCSB与真实负载的全面评估显示,相较现有最先进的分离式缓存系统,FORGE的吞吐量最高提升4.5倍,P50/P99延迟分别降低4.0倍/7.5倍,缓存命中率平均提高1.14倍。
研究工作得到了国家自然科学基金项目(项目编号:62125202、U22B2022)的支持。