10332

10332

بهبود كارايي حافظه نهان در پردازنده هاي چند هسته اي نا متقارن

كارشناسي ارشد

كامپيوتر - معماري

تير 1391

تير 1391

دكتر مرتضي آنالويي

دكتر رضا برنگي

در مطالعاتي كه بر روي حافظه نهان در پردازنده هاي چند هسته اي داشتيم، متوجه شديم كه ساختار اشتراكي يا اختصاصي براي حافظه نهان سطح آخر به تنهايي نمي تواند، باعث افزايش كارائي گردد. پس مطالعاتمان را بر روي استفاده از هر دو ساختار متمركز نموديم. به خصوص در پردازنده هاي چند هسته اي نامتقارن، بدليل استفاده از هسته هايي با كارائي مختلف، نياز به استفاده بهينه از حافظه نهان سطح آخر بيشتر به چشم مي آمد، زيرا در پردازنده هاي چند هسته اي متقارن، به علت وجود هسته هاي متشابه مي توان حافظه نهان را به صورت تقريباً برابر براي همه آنها در نظر گرفت، اما اين كار در پردازنده هاي چند هسته نامتفارن نتايج خوبي را نخواهد داشت. پس با مطالعه مقالات در اين زمينه، الگوريتمي ارائه كرديم تا حافظه نهان سطح آخر در پردازنده هاي چند هسته اي نامتقارن را به صورت پويا بين هسته ها تقسيم نمايد. اين الگوريتم از هر دو ساختار اشتراكي محلي و اختصاصي بهره مند است، زيرا در ابتدا حافظه نهان را براي هر هسته به صورت جدا در نظر مي گيرد و بعد از شروع برنامه و اجرا در يك بازه معين، با استفاده از اطلاعات به دست آمده، مي تواند بخش بندي حافظه نهان سطح آخر را تغيير دهد و به هسته اي كه نياز بيشتري به حافظه نهان دارد، حافظه نهان بيشتري اختصاص دهد. به دليل اختصاصي بودن حافظه نهان براي هر هسته مشكل برخورد يا رقابت براي به دست آوردن منبع از بين رفته و با توجه به قابليت پويايي الگوريتم مي توان در صورت نياز حافظه نهان بيشتري را براي هر هسته در نظر گرفت. نتايج به دست آمده را در سه قسمت IPC ، تعداد wayهاي فعال و نرخ دسترسي ناموفق به حافظه نهان مورد مطالعه قرار داده و به وسيله الگوريتم ارايه شده، توانستيم IPC را 19% افرايش دهيم. همچنين تعداد wayهاي فعال نيز افزايش يافته و به هميت دليل نرخ دسترسي به حافظه نهان كاهش مي يابد. واژه‌هاي كليدي: پردازنده هاي چند هسته اي نامتقارن، كارائي پردازنده، ساختار اشتراكي و اختصاصي، بخش بندي حافظه نهان سطح آخر.