多核處理器共享級Cache訪存行為建模.pdf

1、隨著電子信息技術的迅速發(fā)展，多核處理器在嵌入式設備上得到了廣泛的應用。在多核處理器層級的Cache結構中，共享級Cache作為影響處理器性能的重要一環(huán)，越來越受到學術界與工業(yè)界的重視。了解應用程序的共享級Cache行為表現，不僅能夠為硬件人員共享級Cache設計空間探索提供參考，同時也能幫助軟件人員進行軟件訪存行為的優(yōu)化。本文旨在建立一個針對采用預取機制的共享級Cache行為模型，用于快速準確評估多核架構下共享級Cache的訪存行為。<

2、br>　　本文的工作包含兩方面:第一，在開源仿真器Gem5中添加部分代碼，提取多核各自對共享級Cache訪存的重用距離分布，并計算訪存流交叉后共享級Cache的重用距離分布。第二，在驗證和分析了以往研究所提出的采用期望堆棧距離分布的建模方法后，本文構建了針對采用預取機制的共享級Cache的神經網絡模型。由于預取機制會對堆棧距離分布產生影響，導致基于期望堆棧距離模型在預測此類共享級Cache中精度嚴重下降。因此，本文建立一種基于人工神經網

3、絡共享級Cache模型來預測多核處理器中共享級Cache的訪存行為。該模型以第一部分工作中所獲得的交叉訪存流重用距離分布為輸入，應用程序共享級Cache命中次數為輸出。
　　本文選取MobyBench2.0測試集來對所建立模型進行精度評估。實驗結果顯示，本文所建立的神經網絡模型在預測采用預取機制的共享級Cache訪存行為時與Gem5時鐘精確型仿真相比，平均相對誤差低于20％，最小為13.7％，相比Gem5精確時鐘仿真時間開銷，神經