北京大学计算机学院软件科学与工程系罗英伟教授、汪小林教授团队近年来在计算机系统结构领域，围绕缓存性能分析和资源管理等方向开展了一系列深入研究。最新成果以题为《FLROIA：一种快速、轻量的缓存性能预测方法》（FLORIA: A Fast and Featherlight Approach for Predicting Cache Performance）的论文发表在高性能计算领域的旗舰会议之一——2023年国际超级计算会议（2023 ACM International Conference on Supercomputing, ACM ICS 2023）上，并荣获会议唯一最佳论文奖（https://www.acm.org/conferences/best-paper-awards）。

图1 ACM会议最佳论文奖官网中的报导

缓存性能在计算机系统中至关重要，相关的预测和优化方法一直在学术界和工业界得到持续关注。罗英伟、汪小林教授团队在FLORIA工作中提出了一种高效、轻量级的CPU缓存性能预测方法。该工作发现应用程序在现代CPU末级缓存中的缺失数存在正态分布的规律，通过测量分析程序在部分CPU缓存中的行为可以准确预测程序在整个CPU缓存中的性能。该工作由此提出了新的性能预测指标并利用逆向工程方法分析了现代CPU缓存的映射规律，最终在商用处理器中成功实现并进行了验证。该工作的缓存性能预测准确率高达97.72%，超越了已有最先进的缓存性能预测技术；并且最快能在5毫秒内预测缓存性能，比已有最先进方法快20倍。

图2 FLORIA的设计框架

ICS是国际高性能计算领域三个最重要的学术会议之一（ICS、HPDC、SC）。第51届ACM国际超级计算会议（ACM ICS’23）于2023年6月21-23号在美国佛罗里达州奥兰多市召开。今年共有3篇论文入围最佳论文候选并在最终大会报告阶段角逐唯一一篇最佳论文。本次获奖论文得到北大-华为合作项目资助，由北京大学、荷兰阿姆斯特丹大学以及美国密歇根理工大学的研究人员合作完成。计算机学院博士生向耀程同学参会并向与会者报告了FLORIA工作。

图3 计算机学院博士生向耀程同学向与会者报告FLORIA工作