発行時間差に基づいた命令ステアリング方式

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  • ハッコウ ジカンサ ニ モトヅイタ メイレイ ステアリング ホウシキ
  • Instruction Steering Algorithms Based on Issue Delay

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マイクロプロセッサの高クロック動作と高IPCを両立させるために，小規模な演算資源の塊を間接的に接続したクラスタアーキテクチャが提案されている．このアーキテクチャでは，命令発行に関する遅延を軽減するために，『最も発行遅延が少ないクラスタ』を特定し，そこへ命令をステアリングすることが望ましい．しかし，そのようなクラスタを厳密に求めるには複雑な計算を要するため，これまでに提案された命令ステアリング方式は，種々の近似を用いてクラスタを選択していた．本論文では，従来方式が用いている近似の精度を解析し，命令の集中/分散の判断に改善の余地があることを明らかにする．そしてこの判断を改善するために，データ生成命令と消費命令の命令間距離を用いる方式を提案する．シミュレータを用いた評価の結果，提案方式は従来方式に比べて，OOO発行構成に対しては9.2%，FIFO発行構成に対しては5.0%性能が向上することを確認した．

To achieve both high clock rate and high IPC of microprocessors, clustered architecture has been proposed. In this architecture, instruction should be steered into "the cluster with minimum Issue Delay". But to detect such a cluster causes too complex calculation. Therefore, prior instruction steering algorithms use some approximations. This paper analyzes the precision of such approximations, and finds the room for improvement at concentration/distribution heuristics. To improve it, Local Distance Steering-a more precise approximation algorithm using Instruction Distance-is proposed. The evaluation by simulation shows that Local Distance Steering improves on performance 9.2% with Out-of-Order Issue architectures, 5.0% with FIFO Issue architectures.

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