容量効率を意識したソース・タグ値に基づくセグメント化による発行キューのエネルギー削減

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2020-07-23
• タイトル: 容量効率を意識したソース・タグ値に基づくセグメント化による発行キューのエネルギー削減
• 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・メモリシステム
• 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: 名古屋大学大学院工学研究科
• 著者所属: 名古屋大学大学院工学研究科
• 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 Engineering, Nagoya University
• 著者名: 森, 健一郎; 安藤, 秀樹
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 発行キューは電力密度の大きいホット・スポットとして知られている．ホット・スポットは，デバイスの摩耗故障を引き起こし，誤動作やタイミング・エラーを引き起こす．発行キューが大きな電力を消費する原因は，ウェイクアップ論理のタグ比較回路である．この回路は CAM で構成されており，全てのデスティネーション・タグと発行キュー内の全てのソース・タグとの多数の比較を一斉に行うため，非常に大きな電力を消費する．そこで本論文では，CAM の分野で提案されている手法を応用し，タグ比較による消費電力を削減する手法を提案する．本手法では，発行キューを複数のセグメントに分割する．命令は，ソース・タグの下位ビットがセグメント番号と一致するセグメントにディスパッチする．そして，ウェイクアップ時には，ディスティネーション・タグの下位ビットが一致するセグメントにあるタグ比較器のみを動作させる．一致しないセグメントの比較器は動作しないため，タグ比較器の動作回数を削減できる．本手法では，命令がディスパッチされるセグメントに空きがない場合，他のセグメントに空きがあってもディスパッチできないためストールする．この結果，発行キューの容量効率が低下するという問題が生じる．この問題は，発行キューの容量効率が重要なプログラムにおいて性能低下を引き起こす．そこで本論文では，容量効率を重視したディスパッチ・アルゴリズムと，タグ比較の積極的な削減を重視したディスパッチ・アルゴリズムを動的に切り替える手法を提案する．本手法は，発行キューの容量効率が重要な場合は容量効率の低下による性能低下を抑制し，そうでない場合は積極的にタグ比較器の動作回数を削減することを可能とする．提案手法を SPEC CPU 2017 を用いて評価を行った．結果，性能低下を最大で 5% 以下（平均 -1%）に抑えつつ，タグ比較器の動作回数を平均で 85% 削減できることを確認した．
• 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: 研究報告システム・アーキテクチャ（ARC）; 巻 2020-ARC-241, 号 3, p. 1-12, 発行日 2020-07-23
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2188-8574
• 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