基于CMP多核架構的Cache優(yōu)化策略研究.pdf

1、隨著集成電路技術和微處理器體系結構的發(fā)展，多核處理器已經(jīng)成為了應用和研究的主流。在單芯片上集成多個相對簡單的處理器內核，大大降低了處理器設計和驗證的代價，在提高系統(tǒng)整體性能的同時也降低了系統(tǒng)功耗。然而CMP中的共享Cache結構所帶來的Cache沖突、Cache污染等問題都會影響程序的性能。目前程序性能優(yōu)化主要是針對單個程序或者是基于操作系統(tǒng)，具有一定的局限性。
　　針對上述問題，本文分析了多核環(huán)境下影響多線程程序執(zhí)行性能的因素，

2、討論了多核環(huán)境下存儲墻問題。在此基礎上，設計與實現(xiàn)了針對CMP多核處理器平臺上的Cache優(yōu)化技術，該技術住程序運行過程中動態(tài)監(jiān)測各個內核上運行的樣序對Cache資源的使用情況，通過改進的替換算法結介輕度Cache污染策略和一致性協(xié)議進一步挖掘Cache資源的利用率。
　　論文首先設計與實現(xiàn)了改進的高速緩存一致性協(xié)議，減少了Cache控制器之間的總線事務，減少了不必要的Cache寫問事件。其次，設計了輕度Cache污染策略LCPS

3、(Light Cache Pollution Strategy)，減少了錯誤分支的數(shù)據(jù)對Cache資源的浪費。最后，設計與實現(xiàn)了具有Cache劃分特性的吞吐量優(yōu)先的L2 Cache替換算法RPCPT(A Replacement Policy with Characteristics of Cache Partitioning and Precedence of Throughput)，緩解線程間對Cache的沖突問題，提高系統(tǒng)中同時運行