【摘 要】
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随着半导体制造工艺的快速发展,处理器设计在21世纪初已从单核转向多核,现在处于大规模多核时代,以后直至众核时代.缓存是弥补内存与处理器性能差异的重要部件,极大地减少了
【机 构】
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浙江大学 计算机科学与技术学院,浙江 杭州 310027
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随着半导体制造工艺的快速发展,处理器设计在21世纪初已从单核转向多核,现在处于大规模多核时代,以后直至众核时代.缓存是弥补内存与处理器性能差异的重要部件,极大地减少了内存访问延迟及内存占用带宽.缓存一致性协议用来维护多核间对共享内存访问的语义正确性.随着芯片密度的增大,核数的增多,缓存一致性协议面临着能耗及可扩展性方面的严峻挑战.传统的snooping和directory一致性协议难以有效扩展.本文在gem5模拟器上实现了针对片上多核及大规模多核的混合缓存一致性协议,并主要对该协议的节能性进行研究及评测.针对8、16、32及64核的全系统模拟评测结果表明,混合缓存一致性协议结合了snooping及directory协议的优势,显示了其在大规模多核系统中的潜力.针对64核系统,与directory协议相比,混合一致性协议减少了缓存Tag区占用芯片面积达59.1％,同时降低了缓存的Tag能耗开销达54.7％,但片上网络能耗开销略有增加,达6.2％.
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