Um Algoritmo de Reconfiguração da Associatividade em Memórias Cache

• Roberto B. Kerr Jr. USP
• Edson T. Midorikawa USP

DOI: https://doi.org/10.5753/wscad.2007.18761

Resumo

A aplicação de dispositivos reconfiguráveis em sistemas de computação de alto desempenho tem se difundido recentemente. Dentre as áreas de pesquisa com maior possibilidade de ganho de desempenho se destacam os projetos com caches reconfiguráveis. Trabalhos anteriores já mostraram a possibilidade de implementar reconfiguração em diversos campos da memória cache, como por exemplo, o tamanho da linha, a associatividade ou o algoritmo de substituição. Neste artigo analisamos uma proposta de um algoritmo de reconfiguração da associatividade. A análise foi conduzida com a utilização de traces do Spec2000 obtidos do BYU Trace Distribution Center. Resultados experimentais mostraram ganhos de desempenho em relação aos caches tradicionais e em relação a um algoritmo reconfigurável proposto na literatura.

Referências

Jim Handy. The Cache Memory Book. Morgan Kaufman, 2th Edition, 1998.

J. L. Hennessy and D. A. Patterson. Computer Architecture: A Quantitative Approach. Morgan Kaufman, 3th Edition, 2003.

Application Acceleration with FPGA-Based Reconfigurable Computing. Website: http://www.cray.com/products/xd1/acceleration.html

SGI RASC Technology Website: http://www.sgi.com/products/rasc/

SRC Computers Implicit+Explicit Architecture Website: http://www.srccomp.com/ImplicitExplicitArch.htm

Katherine Compton, Scott Hauck: Reconfigurable Computing: A Survey of Systems and Software. ACM Computing Surveys, Vol. 34, No. 2, June 2002, pp. 171-210

C. A. P. S. Martins, E. D. Ordonez, J. B. T. Corrêa, M. B. Carvalho. Computação Reconfigurável: conceitos, tendências e aplicações. In: XXII Jornada de Atualização em Informática (JAI), SBC2003, Vol. 2, p.339-388, 2003.

R. Hartenstein. Why we need Reconfigurable Computing Education: Introduction. 1st International Workshop on Reconfigurable Computing Education (RCeducation), 2006.

A. V. Veidenbaum, W. Tang, R. Gupta, A. Nicolau and X. Ji. Adaptating Cache Line Size to Application Behavior. In Int’l Conf. on Supercomputing, pages 145-154, 1999.

J. Alghazo, A. Akaaboune, N. Botros. SF-LRU Cache Replacement Algorithm. In: The 2004 International Workshop on Memory Technology, Design and Testing (MTDT'04), pages 19-24, 2004.

D. Dasarathan, S. Kulandaiyan. Adaptative Cache Replacement Technique. In: The 9th International Conference on High Performance Computing (HiPC 2002).

M. B. Carvalho e C. A. P. S. Martins. Arquitetura de Cache com Associatividade Reconfigurável. In: V Workshop em Sistemas Computacionais de Alto Desempenho, pp. 50-57, 2004.

M. B. Carvalho e C. A. P. S. Martins. Arquitetura de Memória Cache Reconfigurável. In: VII Workshop em Sistemas Computacionais de Alto Desempenho, pp. 149-156, 2006.

R. B. Kerr Jr., E. T. Midorikawa. Introdução da Computação Reconfigurável e o Uso de Ferramentas no Ensino de Arquitetura de Computadores. Submetido para o II Workshop sobre Educação em Arquitetura de Computadores (WEAC 2007).

Brigham Young University Trace Distribution Website: http://traces.byu.edu/

The Standard Performance Evaluation Corporation Website: http://www.spec.org/