SMTプロセッサにおける物理レジスタバンクの動的割当て

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概要

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SMTプロセッサでは,同時に複数のスレッドのレジスタ・コンテキストを格納する必要があるため,より多くの物理レジスタが必要となる.また,実行ユニットの増強に際し,レジスタファイルに読み出しポート,書き込みポートを追加する必要がある.レジスタファイルのポート数の増加はレジスタファイルの面積の増大,レジスタアクセスの遅延増加などを引き起こす.これらの影響は,多くの実行ユニットを持ち,多数のスレッドを実行可能なSMTプロセッサの実装の障害になる.特にアクセス時間の増加は性能に与える影響が大きい.本研究では,レジスタファイルのアクセス時間を削減する手法として,物理レジスタファイルのバンク化と,その動的な割当てを提案する.本方式により,レジスタファイルの面積の増加を起こさずにアクセス時間を最大で約60%削減させることができた.また,提案方式の導入によるIPCの低下は最大でも6%程度に抑えることができた.
社団法人情報処理学会の論文
2004-06-22

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