【摘要】：隨著現(xiàn)代超標(biāo)量處理器性能的提升,處理器結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜,對(duì)處理器性能的評(píng)估也更加困難。一直以來(lái),模擬器以其靈活的方式和對(duì)處理器整體性能精確的評(píng)估,成為處理器性能評(píng)估的主要工具,但是用模擬的方式進(jìn)行性能評(píng)估非常耗時(shí),而且不能深刻洞察各種因素對(duì)處理器性能的影響。因此,建立一個(gè)快速、相對(duì)精確而且能夠深刻洞察各種因素對(duì)處理器性能影響的模型有重要意義。 根據(jù)區(qū)間分析理論,本文研究并實(shí)現(xiàn)了平衡的超標(biāo)量處理器的性能分析模型,該模型以指令分派階段的行為為研究對(duì)象,將處理器執(zhí)行時(shí)間按缺失事件分成獨(dú)立的區(qū)間,每個(gè)區(qū)間包括執(zhí)行有用指令的時(shí)間和處理缺失事件的時(shí)間,以CPI堆棧的方式表示出各部分對(duì)性能的影響。模型僅需輸入處理器結(jié)構(gòu)參數(shù)、應(yīng)用程序特性參數(shù)以及處理器與應(yīng)用相關(guān)的參數(shù)即可分析處理器的性能,其中應(yīng)用特性參數(shù)以及處理器與應(yīng)用特性相關(guān)的參數(shù)可以通過(guò)功能模擬器快速得到。模型對(duì)處理器帶寬分別為2、4、6、8的平衡超標(biāo)量亂序結(jié)構(gòu)進(jìn)行了性能評(píng)估,與周期精確的M5模擬器的仿真結(jié)果相比,模型對(duì)SPEC CPU2000整型程序CPI的平均分析誤差分別為7.89%、8.9%、9.46%、10.9%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,模型能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行快速、相對(duì)精確的性能評(píng)估,而且能夠深刻洞察處理器結(jié)構(gòu)以及程序特性對(duì)性能的影響。 根據(jù)模型誤差分析,模型的誤差來(lái)自對(duì)缺失事件缺失損失的交疊的忽略以及對(duì)各缺失事件缺失損失的評(píng)估過(guò)于粗略。模型的最大誤差源于對(duì)指令Cache缺失損失的評(píng)估過(guò)于粗略。鑒于此,本文首先應(yīng)用區(qū)間分析理論詳細(xì)分析了影響一級(jí)指令Cache平均缺失損失的前端因素,并用模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了分析結(jié)果,研究表明下一級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)的訪問(wèn)時(shí)間、取指帶寬、取指隊(duì)列的大小、一級(jí)指令Cache缺失率以及程序特性都會(huì)對(duì)一級(jí)指令Cache平均缺失損失產(chǎn)生影響。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TP332

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 張福新;章隆兵;胡偉武;;基于SimpleScalar的龍芯CPU模擬器Sim-Godson[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2007年01期

2 范東睿;袁楠;張軍超;周永彬;林偉;宋風(fēng)龍;葉笑春;黃河;余磊;龍國(guó)平;張浩;劉磊;;Godson-T:An Efficient Many-Core Architecture for Parallel Program Executions[J];Journal of Computer Science & Technology;2009年06期

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本文編號(hào)：2620168