【摘 要】
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如今随着多媒体应用需求的增多,片上系统将会集成更多更高性能的处理核,这使得存储带宽成为了系统的整体性能的关键瓶颈之一。本文分析了多核处理器中存储层次结构存在的问题
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如今随着多媒体应用需求的增多,片上系统将会集成更多更高性能的处理核,这使得存储带宽成为了系统的整体性能的关键瓶颈之一。本文分析了多核处理器中存储层次结构存在的问题,由于动态随机存取存储器(DRAM)的存取速度低于静态随机存取存储器(SRAM),所以片外DRAM的存取带宽直接影响到如今日益增多的且大数据量的多媒体应用的可实现。本文采用了使用穿硅通孔(TSV)将DRAM与逻辑层进行堆叠连接,充分利用TSV低延时,高带宽的特点来改善片外存取数据带宽的现状。文章将整个So C分成三层晶粒,其中第一层包括运算核,L1Cache以及L2 Cache的Tag阵列,第二层包括L2 Cache的数据阵列。本文使用可重构的方式来动态地规划Cache的组相联方式,并通过DCAC配置法实现了L2 Cache的可重构配置。最后通过GEM5仿真平台,模拟了可重构Cache处理器的运行全过程,并计算得到缺失率和缺失代价等实验结果。证明了可重构的多核处理器比传统的固定单一映射方式的处理器性能上,存储器利用率方面都有较大提升。接着,将从GEM5实验中获得的数据注入到携带堆叠DRAM的处理器系统中获得堆叠式处理器的性能参数。实验结果显示,可重构堆叠式处理器中L1 Cache的缺失代价较之前降低了4.25%,TSV数量消耗约50%,面积开销减少了0.481%。
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