CAJ | 학술논문

近年来,功耗成为处理器设计领域的关键问题之一.传统应对功耗的方法如DVFS(Dynamic Voltage Frequency Scaling)目前遭遇了收益递减律.随着多核/众核处理器的普及化,片上缓存占有了越来越多的CPU芯片面积和功耗.针对降低功耗的问题,文中提出了通过过滤不必要的缓存路访问来降低缓存动态功耗的方法.该方法包括采用无效访问过滤器(Invalid Filter)来消除对含无效数据块的缓存路的访问；采用指令数据访问过滤器(I/D Filter)来消除对与访问类型(指令或数据)不匹配的数据块所在的缓存路的访问；以及采用tag低位过滤器(Tag-2 Filter)来消除对tag低位不匹配的数据块所在的缓存路的访问.文中提出将以上3种方法合并,称为Invalid+I/D+Tag-2 Filter,以期取得更好的效果.通过分析和实验验证了3种方法的有效性和互补性.同时,实验也表明,与Invalid+ I/D Filter相比,Invalid+ I/D+ Tag-2 Filter在64 KB 4路组相联缓存上可以取得19.6％～47.8％(平均34.3％)的效果提升,在128 KB 8路组相联缓存上可以取得19.6％～55.2％(平均39.2％)的效果提升；与Invalid+ Tag-2 Filter相比,Invalid+ I/D+ Tag-2 Filter在64KB 4路组相联缓存上可以取得16.1％～27.7％(平均16.6％)的效果提升,在128KB 8路组相联缓存上可以取得6.9％～44.4％(平均25.0％)的效果提升.
근년래,공모성위처리기설계영역적관건문제지일.전통응대공모적방법여DVFS(Dynamic Voltage Frequency Scaling)목전조우료수익체감률.수착다핵/음핵처리기적보급화,편상완존점유료월래월다적CPU심편면적화공모.침대강저공모적문제,문중제출료통과과려불필요적완존로방문래강저완존동태공모적방법.해방법포괄채용무효방문과려기(Invalid Filter)래소제대함무효수거괴적완존로적방문；채용지령수거방문과려기(I/D Filter)래소제대여방문류형(지령혹수거)불필배적수거괴소재적완존로적방문；이급채용tag저위과려기(Tag-2 Filter)래소제대tag저위불필배적수거괴소재적완존로적방문.문중제출장이상3충방법합병,칭위Invalid+I/D+Tag-2 Filter,이기취득경호적효과.통과분석화실험험증료3충방법적유효성화호보성.동시,실험야표명,여Invalid+ I/D Filter상비,Invalid+ I/D+ Tag-2 Filter재64 KB 4로조상련완존상가이취득19.6％～47.8％(평균34.3％)적효과제승,재128 KB 8로조상련완존상가이취득19.6％～55.2％(평균39.2％)적효과제승；여Invalid+ Tag-2 Filter상비,Invalid+ I/D+ Tag-2 Filter재64KB 4로조상련완존상가이취득16.1％～27.7％(평균16.6％)적효과제승,재128KB 8로조상련완존상가이취득6.9％～44.4％(평균25.0％)적효과제승.