Variable Level Cache Which Reduced Overhead for Switching Mode

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  • モード切換えオーバヘッドを低減させた可変レベルキャッシュの提案と評価
  • モード キリカエ オーバヘッド オ テイゲン サセタ カヘン レベルキャッシュ ノ テイアン ト ヒョウカ

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現在，プロセッサには高性能と低消費エネルギーの両立が求められている．特に，回路の微細化にともないキャッシュメモリ内でのリークエネルギーが年々増加しており，これを削減することが重要である．そこで本論文では，キャッシュのリークエネルギー削減手法として可変レベルキャッシュを提案する．可変レベルキャッシュは，動的にキャッシュの要求性能を判断し，あまり性能が必要ないと判断したときにキャッシュメモリの半分をスリープモードに移行させ1つ下のレベルの排他的キャッシュとして動作することで，消費エネルギーの削減と性能の維持を両立させる手法である．本論文で行ったシミュレーション結果によると，通常キャッシュと比べ性能低下を1%未満におさえつつ消費エネルギーを平均約32%削減することが分かった．

Power dissipation of processers is one major concern not only for mobile computing but also high performance computing, and achieving both low energy and high performance at the same time is required. Especially, it is important to reduce leakage energy consumed in a cache memory because power dissipation by leakage current is dominant factor in deep submicron technologie's and a cache memory consists of a large number of transistors. In order to reduce the problem, this paper proposes Variable Level Cache which analyzes required cache performance dynamically and if it detects that the running program does not need so large cache capacity, half of the cache memory is put into standby mode and is treated as a lower level exclusive cache. According to the simulation results, Variable Level Cache can reduce the total energy consumed in L2 cache by about 32% in avarage without significantly performance degradation compared to a normal cache.

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