仮想リオーダ・バッファ方式における選択的先行実行による低消費電力化

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近年のコンピュータでは,クロック速度とメモリ・アクセス速度に大きな差があり,これが性能を大きく制限している.この問題を解決する手法にデータ・プリフェッチがある.基本的なプリフェッチ手法は,規則的なメモリ・アクセス・パターンにのみ有効なものであるが,不規則なパターンにも有効なプリフェッチ手法として,命令の先行実行がある.単一スレッド環境において先行実行を行う手法として,我々はこれまでに仮想 ROB(VROB: virtual reorder buffer) 方式を提案した.従来の VROB は,有効にプリフェッチを行い,性能を大きく改善することができるものの,できるだけ多くの命令を先行実行するという方式であり,先行実行の効果がない命令も先行実行し,無駄な電力を消費していた.そこで本論文では,頻繁にキャッシュ・ミスを起こすロード命令とそれが直接的あるいは間接的に依存する命令のみを先行実行することにより有効な先行実行のみを行う選択的先行実行方式を VROB 方式に適用し,評価を行った.SPECfp2000 ベンチマークを用いて評価を行った結果,従来の VROB プロセッサと比較して,やや上回る性能を示しつつ,大きな電力増加を引き起こす先行実行される命令の発行キューへのディスパッチ命令数を 72% 削減できることを確認した.
2011-07-20

仮想リオーダ・バッファ方式における選択的先行実行による低消費電力化

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