レジスタ・キャッシュ・システムにおけるレジスタ・ファイルのマルチバンク化

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2014-09-29
• タイトル: レジスタ・キャッシュ・システムにおけるレジスタ・ファイルのマルチバンク化
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: マイクロアーキテクチャ
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh
• 資源タイプ: technical report
• 著者所属: 東京大学大学院情報理工学系研究科
• 著者所属: 東京大学大学院情報理工学系研究科
• 著者所属: 名古屋大学大学院工学系研究科
• 著者所属: 東京大学大学院情報理工学系研究科
• 著者所属: 東京大学大学院情報理工学系研究科
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Engineering, Nagoya University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo
• 著者名: 山田淳二; 倉田成己; 塩谷亮太; 五島正裕; 坂井修一
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 巨大なレジスタ・ファイルの消費電力と熱の問題を解決するため，レジスタ・キャッシュが提案されている．レジスタ・キャッシュは，メイン・レジスタ・ファイル (MRF) からのリードを削減し，面積と消費電力を数分の 1 程度までに削減することができる．本稿では，MRF にバンク分割を用いることで，MRF のポート数を削減する手法を提案する．バンク分割ではバンク・コンフリクトが課題となるが，(1) 複数演算器からの MRF の同一エントリに対するリードを，スイッチにより分配する (2)MRF からのリードに 2cycle に分割する (3) ライト・バッファによって MRF へのライトを平滑化するなどの手法を使うことで，バンク・コンフリクトの影響を軽減することが出来る．評価の結果，相対 IPC≧99% の範囲で面積性能比が高いのは，2(R/W)×6 バンク，RC エントリゼロの条件であった．この時，通常の十分なポート数を持つレジスタ・ファイルの面積を 100% とした相対値で，相対面積は 19.8%，相対 IPC は 99.0% であった．従来のバンク分割を行わない MRF では，相対 IPC≧99% となるのは，5R＋5W/RC0 条件で 51.3%，4R＋4W/RC16 条件で 52.1% であったので，より高い面積性能比を実現した．現在の構成では，ライト・バッファには十分なリード・ポート数が割り当てられ，ライト・バッファから演算器へのフォワーディングも行われているため RC の効果は限定的である．しかし，このために面積の約 2/3 をライト・バッファが占める状態となっており，今後はライト・バッファを簡素化し，小容量の RC を用いるなど，よりバランスの取れた構成を検討する必要がある．
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AN10096105
• 書誌情報: 研究報告計算機アーキテクチャ（ARC）; 巻 2014-ARC-212, 号 18, p. 1-14, 発行日 2014-09-29
• Notice: SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc.
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会