Pipeline Blocking:走行時パワーゲーティングのための命令実行制御手法  [in Japanese] Pipeline Blocking: Fine-grain Control of Instruction Execution for Run-time Power-gating  [in Japanese]

    • 近藤 正章 Masaaki Kondo
    • 電気通信大学大学院情報システム学研究科 Graduate School of Information Systems, The University of Electro-Communications
    • 高木 紀子 Noriko Takagi
    • 東京大学大学院情報理工学系研究科 Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo
    • 中村 宏 Hiroshi Nakamura
    • 東京大学大学院情報理工学系研究科|東京大学先端科学技術研究センター Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo | Research Center for Advanced Science and Technology, The University of Tokyo

Abstract

近年,リーク電流による消費電力の増加が問題となっている.本論文では特に実行時のロジック部におけるリーク電流削減を目的に,Pipeline Blocking と呼ぶ細粒度命令スケジューリング方式を検討する.本方式は,演算器回路がアイドルの際にパワーゲーティング手法によるリークエネルギー削減を行うことを前提とし,その効果を最大化するために処理を空間的・時間的に閉じ込め,処理を行う際はできるだけ 1 度に大量の処理を,またストール時にはできるだけ長い間ストールする,というように命令実行を制御するものである.その具体的な手法として本論文では,L1 データキャッシュミス発生の際の命令実行スケジューリング,および同時発行命令数の細粒度制御手法を提案する.本手法を評価した結果,従来手法に比べ,1.3% の性能低下で 7.3% 程度パワーゲーティングにより整数演算器部のリーク電流を削減できるサイクル数を増加させることができ,効率的にリークエネルギーを削減可能であることが分かった.

As semiconductor technology scales down, leakage-power becomes dominant in the total power consumption of LSI chips. To reduce runtime leakage-power, we propose a new instruction execution control strategy called Pipeline Blocking in which a set of processing is put into a temporally and spatially packed region to maximize leakage-energy saving by a power-gating technique. We propose an execution control method when L1 data-cache misses occur and also propose a fine-grain issue-width control technique. We evaluate the proposed strategy and the result reveals that the proposed method reduces leakage energy by 7.3% for the integer unit with 1.3% performance degradation on average, compared with a conventional technique.

Journal

情報処理学会論文誌. コンピューティングシステム   [List of Volumes]

情報処理学会論文誌. コンピューティングシステム 2(3), 83-95, 2009-09-18  [Table of Contents]

Information Processing Society of Japan (IPSJ)

Keywords

Codes

  • NII Article ID (NAID) :
    110007990252
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID) :
    AA11833852
  • Text Lang :
    JPN
  • ISSN :
    03875806
  • NDL Article ID :
    024316396
  • NDL Source Classification :
    ZM13(科学技術--科学技術一般--データ処理・計算機)
  • NDL Call No. :
    YH247-812
  • Databases :
    NDL  NII-ELS 

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