由于技术的发展,片上多核处理器上的核数量和片上缓存的大小一直在增长,且缓存占据了芯片的大部分面积,使得片上缓存所消耗的能量成为存储器子系统中功率损耗的主要贡献者,因此对片上缓存进行优化是提高存储器系统效率的主要途径,增强了片上多核处理器的运算性能。针对共享缓存的管理、一致性等方面介绍了共享缓存的主流优化技术,并探讨了未来的研究方向。
2022-05-22 20:55:14 992KB 片上多核处理器 共享缓存 优化
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1 基于缓存分区的分配调度策略概述   1.1 缓存分区的背景   在CMP 系统中,一级缓存通常是私有的,而最后一级缓存(last level cache,LLC)则在各个核间共享(下文提到的缓存如无特别说明都是指LLC)。   共享缓存使得多个线程可以共享某些数据,降低通讯延迟,同时减少数据的冗余备份,提高缓存空间利用率。但是,线程间对于有限共享缓存空间的争夺,也会导致缓存失效率的上升,影响系统的吞吐量和公平性。   在单核单线程处理器中最为常用的缓存替换算法是LRU.LRU 不区分访存请求的线程来源,同等对待所有访存请求,每次发生缓存失效时替换最近最少访问的缓存块。LRU 在单线
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