多媒體計(jì)算是目前計(jì)算機(jī)研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn),其廣泛應(yīng)用于各種嵌入式手持設(shè)備。多媒體計(jì)算數(shù)據(jù)處理量大,并且數(shù)據(jù)類(lèi)型多樣,性能與其在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的表現(xiàn)有密切關(guān)系。嵌入式手持設(shè)備由于受到尺寸和重量的限制,供電能力有限。因此,對(duì)多媒體計(jì)算下存儲(chǔ)系統(tǒng)性能和能耗的研究是十分必要的。Cache作為存儲(chǔ)系統(tǒng)的重要一環(huán),極大的縮短了處理器與主存之間的速度差距,并且占據(jù)了較大的芯片面積,是能耗產(chǎn)生的主要來(lái)源之一。為了實(shí)現(xiàn)高性能低功耗的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),本文針對(duì)多媒體應(yīng)用程序的特點(diǎn),提出了三種有效的可重構(gòu)Cache解決方案。 TBLRC是一種基于時(shí)間片的行可重構(gòu)Cache方案。多媒體計(jì)算一般采用數(shù)據(jù)分塊策略,分割后的數(shù)據(jù)塊具有良好的空間局部性。針對(duì)這一特點(diǎn),該方案提出了一種鄰近行歷史訪(fǎng)問(wèn)統(tǒng)計(jì)策略,可對(duì)時(shí)間片內(nèi)程序空間局部性的變化情況進(jìn)行整體估計(jì),通過(guò)動(dòng)態(tài)改變置換行大小以適應(yīng)分割后數(shù)據(jù)塊尺寸,從而充分利用數(shù)據(jù)的空間局部性,提高Cache的預(yù)取效率。 TBWRC是一種基于時(shí)間片的路可重構(gòu)Cache方案。當(dāng)相聯(lián)度增加時(shí),沖突失效的減少使多媒體計(jì)算的Cache失效率明顯下降,但控制邏輯電路的增加使得Cache命中能耗也隨之上升。TBWRC通過(guò)動(dòng)態(tài)改變Cache相聯(lián)度,以較小的性能損失,減少較大的系統(tǒng)能耗。該方案提出了一種自適應(yīng)閾值策略,并且通過(guò)對(duì)最少訪(fǎng)問(wèn)路和新增路的命中次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),為路重構(gòu)操作提供了較為準(zhǔn)確的判斷依據(jù),其重構(gòu)準(zhǔn)確度優(yōu)于對(duì)比模型中的搜索啟發(fā)算法。 TBLAWRC是一種基于時(shí)間片的行和路可重構(gòu)Cache方案。它結(jié)合了TBLRC和TBWRC兩種方案的特點(diǎn),通過(guò)修改Cache地址映像規(guī)則和引入重構(gòu)協(xié)調(diào)機(jī)制,使行重構(gòu)和路重構(gòu)策略能夠在同一Cache中協(xié)同工作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與前兩種方案相比,TBLAWRC對(duì)性能和能耗均有進(jìn)一步的優(yōu)化。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2008
【中圖分類(lèi)】：TP332
【部分圖文】：

26圖 3.8 SimpleScalar 軟件架構(gòu)圖yzer 模擬器 雖然能實(shí)現(xiàn)多級(jí)流水，模擬指令訪(fǎng)存的情況，是它沒(méi)有功耗計(jì)算模塊，Sim-panalyzer 模擬r[44]是由 Michigan 大學(xué)和 Colorado 大學(xué)的研析工具。它提供了詳細(xì)的 Cache 結(jié)構(gòu)、功耗，是目前研究 Cache 性能和功耗的主要模器創(chuàng)建的體系結(jié)構(gòu)，支持 ARM 指令集，采用上，通過(guò)較少的接口函數(shù)，加入了存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

SimpleScalar工具集組成
【相似文獻(xiàn)】

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1 舒晰;支持多媒體計(jì)算的可重構(gòu)Cache研究與設(shè)計(jì)[D];湖南大學(xué);2008年

2 馮穎;可重構(gòu)Cache體系結(jié)構(gòu)和算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2008年

3 王宇明;可重構(gòu)Cache與處理器的自適應(yīng)低能耗算法的研究[D];湖南大學(xué);2007年

4 彭方;路預(yù)測(cè)與可重構(gòu)Cache的自適應(yīng)低能耗算法研究[D];湖南大學(xué);2008年

5 李黎;嵌入式系統(tǒng)中低功耗可重構(gòu)Cache的分析與研究[D];上海交通大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2869280