片上內存控制器性能評估和優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-03-21 08:41
存儲系統(tǒng)的性能是影響現(xiàn)代計算機系統(tǒng)性能的重要因素之一。近二十年來,芯片結構以及制造工藝的不斷改進使得處理器和內存的工作效率都得到了相應的提高。但是,從現(xiàn)在的發(fā)展趨勢來看,內存工作頻率提高的速度遠遠低于處理器主頻提高的速度,這使得處理器的訪存性能越來越成為制約系統(tǒng)性能的瓶頸。 工業(yè)界和學術界一直致力于縮小處理器和存儲器之間的差距,提高處理器的訪存效率。最近5年來在硬件方面主要出現(xiàn)了下面三種相關技術,這些技術的出現(xiàn)為存儲系統(tǒng)的優(yōu)化帶來了新的機會和問題。 ● DDRⅠ/Ⅱ等新型內存設備(DDRⅠ/Ⅱ SDRAM) ● 片內集成內存控制器(On-chip Memory Controller) ● 多核多線程架構(MultiCore and MultiThreading) 結合龍芯2號處理器的結構特點,本文系統(tǒng)的討論了上述新的硬件技術對內存控制器設計的影響。本文的貢獻主要分成評估和優(yōu)化兩個方面: ◆ 基于程序周期行為的性能評估方法 準確快速的性能評估環(huán)境和方法是進行各種性能優(yōu)化的前提,考慮到硬件結構設計的特殊性,軟件模擬器正逐漸成為性能評估的重要手段。本...
【文章來源】:中國科學院大學(中國科學院計算技術研究所)北京市
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
BBEdge不11SimPoint模擬的加速比除了模擬速度,另一個重要的衡量標準是相對誤差
則訪存延時只是讀命令到數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r,相對aoespage策略來說,省去了行激活所帶來的延時。所以,對于訪存行為局部性好的應用程序來說,O沐nPage策略在訪存效率上要優(yōu)于Cloespage策略。相反,對于訪存行為空間局部性差的應用程序來說,aoespgae策略在訪存效率上要優(yōu)于openpage策略。這樣,使用固定的。拌nPgae或CloesPage管理策略的內存控制電路的訪存效率極大地依賴于應用程序的訪存地址空間局部性好壞,而應用程序的訪存行為是不固定的,因此,在不考慮其他優(yōu)化策略的影響下,僅僅使用固定的Page管理策略性能不會太好。但是,如果使用訪存調度的技術,情況就會有所不同。內存控制器可以主動的從訪存隊列中選擇需要訪問當前己經(jīng)打開的Page的訪存請求優(yōu)先發(fā)給內存芯片。這樣,即使在b出止管理策略上使用單一的0詳nPage,也可能會得到比較好的效果。這種訪存調度效果的好壞依賴于在任一時刻,調度器能否從訪存隊列中選出滿足openPgae要求的訪存請求,即盡可能的讓連續(xù)的訪存請求命中同一個Pgae。由于應用程序本身的訪存特征很大程度上決定了上述選擇的空間,所以我們先對龍芯指令集下PSEC2000測試程序的訪存模式進行分析,考察對于鄰近的若干訪存請求,是否可以選出至少一個訪存請求,使其滿足openPgae模式。
.41.3實驗數(shù)據(jù)和性能分析為了得到相對準確的存儲系統(tǒng)的行為,這里使用的是經(jīng)過驗證的S加05一Gdeosn全系統(tǒng)模擬器,使用默認的參數(shù),在模擬方法上用BBEdge算法來縮短模擬的時間。圖.47選出了表.42中的5個組合,A[gebaesd+AdaptivePgae],[MostPendnig+Adaptivep理:]e,四ostPending+LoealOPtimal],[FewestPending+A山PItivePagel,任ewestPending+L以習】御均mal』和不使用調度策略的O拌nPgae田aeslniel,其他組合的數(shù)據(jù)因為篇幅的問題在這里就不列出來了。
本文編號:3092567
【文章來源】:中國科學院大學(中國科學院計算技術研究所)北京市
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
BBEdge不11SimPoint模擬的加速比除了模擬速度,另一個重要的衡量標準是相對誤差
則訪存延時只是讀命令到數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r,相對aoespage策略來說,省去了行激活所帶來的延時。所以,對于訪存行為局部性好的應用程序來說,O沐nPage策略在訪存效率上要優(yōu)于Cloespage策略。相反,對于訪存行為空間局部性差的應用程序來說,aoespgae策略在訪存效率上要優(yōu)于openpage策略。這樣,使用固定的。拌nPgae或CloesPage管理策略的內存控制電路的訪存效率極大地依賴于應用程序的訪存地址空間局部性好壞,而應用程序的訪存行為是不固定的,因此,在不考慮其他優(yōu)化策略的影響下,僅僅使用固定的Page管理策略性能不會太好。但是,如果使用訪存調度的技術,情況就會有所不同。內存控制器可以主動的從訪存隊列中選擇需要訪問當前己經(jīng)打開的Page的訪存請求優(yōu)先發(fā)給內存芯片。這樣,即使在b出止管理策略上使用單一的0詳nPage,也可能會得到比較好的效果。這種訪存調度效果的好壞依賴于在任一時刻,調度器能否從訪存隊列中選出滿足openPgae要求的訪存請求,即盡可能的讓連續(xù)的訪存請求命中同一個Pgae。由于應用程序本身的訪存特征很大程度上決定了上述選擇的空間,所以我們先對龍芯指令集下PSEC2000測試程序的訪存模式進行分析,考察對于鄰近的若干訪存請求,是否可以選出至少一個訪存請求,使其滿足openPgae模式。
.41.3實驗數(shù)據(jù)和性能分析為了得到相對準確的存儲系統(tǒng)的行為,這里使用的是經(jīng)過驗證的S加05一Gdeosn全系統(tǒng)模擬器,使用默認的參數(shù),在模擬方法上用BBEdge算法來縮短模擬的時間。圖.47選出了表.42中的5個組合,A[gebaesd+AdaptivePgae],[MostPendnig+Adaptivep理:]e,四ostPending+LoealOPtimal],[FewestPending+A山PItivePagel,任ewestPending+L以習】御均mal』和不使用調度策略的O拌nPgae田aeslniel,其他組合的數(shù)據(jù)因為篇幅的問題在這里就不列出來了。
本文編號:3092567
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