多核系統(tǒng)中便箋式存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)分配策略.pdf

1、便箋式存儲(chǔ)器(Scratch-PadMemory，SPM)由于其低能耗、低延時(shí)等優(yōu)勢(shì)，已成為能代替高速緩存的片上系統(tǒng)的有效設(shè)計(jì)方法。并且在SPM上的數(shù)據(jù)可以通過軟件進(jìn)行精確控制，而Cache是由硬件直接控制的。如何有效的在含有便箋式存儲(chǔ)器SPM的多核系統(tǒng)上對(duì)循環(huán)中數(shù)組數(shù)據(jù)和單個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分配以減少延時(shí)和能耗成為了多核系統(tǒng)的關(guān)鍵問題之一。本研究將專注于改進(jìn)現(xiàn)有動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法，使其在多核系統(tǒng)上可以對(duì)程序中多類型數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行分配，得到最優(yōu)解。

2、r>　　針對(duì)多核系統(tǒng)上循環(huán)數(shù)據(jù)的分配問題，首先設(shè)計(jì)了一個(gè)執(zhí)行模型，為在多核上并行執(zhí)行多循環(huán)內(nèi)數(shù)組數(shù)據(jù)和單個(gè)數(shù)據(jù)的分配提供架構(gòu)基礎(chǔ)。該執(zhí)行模型跳出了傳統(tǒng)多核系統(tǒng)中執(zhí)行模型對(duì)數(shù)據(jù)類型、區(qū)間并行性和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性等諸多限制，是一種適用于多種類型數(shù)據(jù)，同時(shí)考慮數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性和一致性問題，并能夠并行執(zhí)行的新型模型。然后，提出一種基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的高性能，低功耗的數(shù)據(jù)分配算法-含備份機(jī)制的可迭代循環(huán)數(shù)據(jù)最優(yōu)分配算法。該算法是多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)分配算法，能夠在含

3、有SPM的多核系統(tǒng)中對(duì)循環(huán)中多類型數(shù)據(jù)進(jìn)行分配并得到最優(yōu)結(jié)果。此外，提出Duplication備份機(jī)制并將其應(yīng)用到該數(shù)據(jù)分配算法中，進(jìn)一步減少延時(shí)和能耗。
　　對(duì)所提出的數(shù)據(jù)分配算法，在實(shí)驗(yàn)中將使用Simple-Scalar和CACTI這兩種工具，并在自研的模擬器上運(yùn)行10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)benchmark測(cè)試程序來進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文所提出的含備份機(jī)制的可迭代循環(huán)數(shù)據(jù)最優(yōu)分配算法在訪存時(shí)間開銷上相比于隨機(jī)算法平均提高30.12％的