선택적 희생 캐쉬를 이용한 저전력 고성능 시스템 설계 방안

김철홍; 심성훈; 전주식; 장성태

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김철홍 심성훈 전주식 장성태

저널정보: Korean Institute of Information Scientists and Engineers 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 제32권 제11·12호

발행연도: 2005.12

수록면: 663 - 675 (12page)

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계층적 메모리 구조를 사용하는 시스템에서 상위 캐쉬의 적중률은 전체 시스템의 성능을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다. 시스템 설계 시 전력 효율성이 중요한 고려사항이 되고 있는 최근에는 전력 소모량이 많은 하위 캐쉬로의 접근을 줄이기 위해 상위 캐쉬의 적중률을 높이는 방안이 더욱 부각되고 있다. 본 논문에서는 선택적 희생 캐쉬를 이용하여 상위 캐쉬의 적중률을 높임으로써 저전력 고성능 시스템을 설계하는 방안을 제안하고자 한다. 희생 캐쉬는 직접 사상 1차 캐쉬에서의 충돌 미스로 인한 메모리시스템의 성능 저하를 줄이기 위해 추가되는 모듈이다. 제안하는 구조는 희생 캐쉬로의 데이타 할당 정책을 변형하여 재참조 가능성이 높은 데이타를 보다 오랜 시간동안 상위 캐쉬 내에 유지시킴으로써 상위 캐쉬의 적중률을 높이고, 이를 통해 접근 시간이 길고 전력 소모량이 많은 하위 캐쉬로의 접근 횟수를 줄이고자 한다. 참조 기반 희생 캐쉬는 1차 캐쉬에서 교체되는 데이타 중에서 프로세서에 의해 많이 참조되었던 데이타만을 골라서 할당한다. 교체 기반 희생 캐쉬는 1차 캐쉬에서 교체되는 데이타 중에서 충돌 미스가 자주 발생하는 위치에 할당되었던 데이타만을 골라서 할당한다. Wattch를 사용한 실험 결과 제안하는 구조는 기존의 희생 캐쉬 시스템보다 좋은 성능을 보일뿐 아니라, 전력 효율성도 높음을 알 수 있다.

참고문헌 (12)

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[학술지(정기간행물)] - / 1996. / Computer Architecture: A Quantitative Approach

[학술지(정기간행물)] - / 1998. / Improving Direct-Mapped Cache Performance by the Addition of a Small Fully- Associative Cache and Prefetch Buffers : 248 ~ 259

[학술지(정기간행물)] - / / A Technique for Reducing the Miss Rate of Direct Mapped Caches Proceedings of the 20th Int'l Symposium on Computer Architecture : 179 ~ 190

[학술지(정기간행물)] - / jan.1995. / Software Assistance for Data Caches : 154 ~

[학술지(정기간행물)] - / aug.1996. / Reducing Conflicts In Direct-mapped Caches with a Temporality-based Design : 151 ~ 162

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