计算机研究与发展
計算機研究與髮展
계산궤연구여발전
JOURNAL OF COMPUTER RESEARCH AND DEVELOPMENT
2011年
5期
897-905
,共9页
邓宁%计卫星%石峰%宋红
鄧寧%計衛星%石峰%宋紅
산저%계위성%석봉%송홍
嵌入式处理器%片上存储%核心工作集%便签存储器%随机采样
嵌入式處理器%片上存儲%覈心工作集%便籤存儲器%隨機採樣
감입식처리기%편상존저%핵심공작집%편첨존저기%수궤채양
嵌入式系统对于功耗和面积具有很高的要求.便签存储器(scratchpad memory,SPM)与同等容量Cache相比具有能耗低、片上面积小等优点,现已成为嵌入式处理器中广泛采用的片上存储器.高效的SPM管理策略对于降低系统功耗具有重要意义.传统的SPM管理策略通过编译器采用软件方式进行.随着移动设备及网络互联设备的发展,嵌入式程序的部署方式已趋于多样化,致使传统基于程序特征分析(profiling)的SPM管理方式在某些方面存在局限.提出了一种软硬件结合的基于随机采样(random sampling)的动态SPM管理策略,通过实时监控程序访存特征等手段在运行时动态预测核心工作集(core working set).该方法区别于传统方法之处在于无需依赖profiling信息和编译器进行SPM管理,而通过跟踪程序运行时访存动态特征指导SPM管理.实验表明,该方法可以充分发挥SPM在功耗、面积等方面的优势;通过与一种经典的SPM管理策略相比,所提出的方法在保证系统性能不降低的前提下,提高了SPM管理的灵活性、通用性.
嵌入式繫統對于功耗和麵積具有很高的要求.便籤存儲器(scratchpad memory,SPM)與同等容量Cache相比具有能耗低、片上麵積小等優點,現已成為嵌入式處理器中廣汎採用的片上存儲器.高效的SPM管理策略對于降低繫統功耗具有重要意義.傳統的SPM管理策略通過編譯器採用軟件方式進行.隨著移動設備及網絡互聯設備的髮展,嵌入式程序的部署方式已趨于多樣化,緻使傳統基于程序特徵分析(profiling)的SPM管理方式在某些方麵存在跼限.提齣瞭一種軟硬件結閤的基于隨機採樣(random sampling)的動態SPM管理策略,通過實時鑑控程序訪存特徵等手段在運行時動態預測覈心工作集(core working set).該方法區彆于傳統方法之處在于無需依賴profiling信息和編譯器進行SPM管理,而通過跟蹤程序運行時訪存動態特徵指導SPM管理.實驗錶明,該方法可以充分髮揮SPM在功耗、麵積等方麵的優勢;通過與一種經典的SPM管理策略相比,所提齣的方法在保證繫統性能不降低的前提下,提高瞭SPM管理的靈活性、通用性.
감입식계통대우공모화면적구유흔고적요구.편첨존저기(scratchpad memory,SPM)여동등용량Cache상비구유능모저、편상면적소등우점,현이성위감입식처리기중엄범채용적편상존저기.고효적SPM관리책략대우강저계통공모구유중요의의.전통적SPM관리책략통과편역기채용연건방식진행.수착이동설비급망락호련설비적발전,감입식정서적부서방식이추우다양화,치사전통기우정서특정분석(profiling)적SPM관리방식재모사방면존재국한.제출료일충연경건결합적기우수궤채양(random sampling)적동태SPM관리책략,통과실시감공정서방존특정등수단재운행시동태예측핵심공작집(core working set).해방법구별우전통방법지처재우무수의뢰profiling신식화편역기진행SPM관리,이통과근종정서운행시방존동태특정지도SPM관리.실험표명,해방법가이충분발휘SPM재공모、면적등방면적우세;통과여일충경전적SPM관리책략상비,소제출적방법재보증계통성능불강저적전제하,제고료SPM관리적령활성、통용성.