三段階対応の可変レベルキャッシュのマルチスレッドアプリケーションを用いた評価

• 渡部 功

• 佐々木 敬泰

• 大野 和彦

• 近藤 利夫

書誌事項

タイトル別名

• Evaluation of Three-level Variable Level Cache using Multithread applications

抄録

プロセッサには高性能と低消費エネルギーの両立が求められている．特に，回路の微細化にともないリークエネルギーが増加しているため，リークエネルギーを削減することが重要である．そこで我々は，キャッシュの消費エネルギーを削減する手法の一つとして可変レベルキャッシュを提案している．可変レベルキャッシュはキャッシュの容量をプログラムの特徴によって動的に変化させる手法で，キャッシュ容量が必要でないときには標準電圧で高速動作するアクティブ領域を順次半減させることで消費エネルギーを低減する．また，アクティブでなくなった領域の電源を遮断するのではなくスリープモードへと移行させ，１ つ下位レベルの排他的キャッシュとして動作させることでアクティブ領域を減らした時の性能低下を抑制している．これまでに我々は可変レベルキャッシュのマルチプロセッサ環境での有効性を示した．また，従来の可変レベルキャッシュで問題となっていた書戻しオーバヘッドの削減手法も提案してきたが，マルチプロセッサ環境での評価はされていなかった．更に，これまでの評価ではマルチスレッドアプリケーションを用いた評価を行われていなかった．そこで本稿では，マルチプロセッサ環境において，提案されてきた性能向上手法を適用した上で，マルチプロセスおよびマルチスレッドアプリケーションを用いて我々が提案している可変レベルキャッシュの有効性について評価を行う．評価の結果，可変レベルキャッシュはマルチプロセッサ環境において通常キャッシュより平均 41% 電力遅延積が改善できることが明らかとなった．Power dissipation is a major concern not only for mobile computing but also high performance computing，and achieving both low energy and high performance at the same time is required. It is particularly important to reduce leakage energy consumed in a cache memory because power dissipation caused by leakage energy is dominant factor in deep submicron technologies and a cache memory consists of a large number of transistors. So，we propose Variable Level Cache to achieve both low energy consumption and high performance simultaneously．Variable Level Cache analyzes cache performance dynamically and if it detects that the current running program does not need so large capacity of cache memory，half of the active area is put into standby mode，and is treated as a lower level exclusive cache to prevent the performance degradation．Previously，we showed the effectiveness of Variable Level Cache on multiprocessor．Meanwhile，we also solved writeback overhead that was a serious problem of Variable Level Cache．However，we didn't evaluate that solution on multiprocessor．Therefore，in this paper，we evaluate Variable Level Cache with that solution on multiprocessor．In addition，we also evaluate it with using multi thread applications．According to the simulation results，the performance of Variable Level Cache is about 41% superior to that of normal cache in the energy-delay product on multiprocessor．

収録刊行物

• 研究報告計算機アーキテクチャ（ARC）

  研究報告計算機アーキテクチャ（ARC） 2012 (12), 1-8, 2012-07-25

詳細情報

• CRID: 1570009752939323136
• NII論文ID: 110009425024
• NII書誌ID: AN10096105
• 本文言語コード: ja
• データソース種別:
  • CiNii Articles