Traction Control Execution: Optimizing Concurrent Process Execution for CMPs

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  • トラクションコントロール実行：CMP向けプロセス実行制御方式の提案
  • トラクションコントロール ジッコウ : CMP ムケ プロセス ジッコウ セイギョ ホウシキ ノ テイアン

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近年では，複数のプロセッサコアを1チップに搭載するチップマルチプロセッサ（CMP）が汎用マイクロプロセッサにおける主流となりつつある．CMPでは，複数のプロセスがL2キャッシュやチップ・メモリ間バスなどのリソースを共有するが，共有リソース上で競合が発生するとチップ全体のトータルの性能が低下する，あるいは各プロセスの性能低下の影響の公平さ（Fairness）が保たれないなどの問題が生じる．本論文では，CMPにおいて各プロセスの実行のスピードを調整することで，リソース競合の影響を柔軟に制御し，効率的なプログラム実行環境を提供することを目的に，トラクションコントロール実行を提案する．実機のCMPマシンに対し，提案手法をFairness向上およびトータルスループットの向上に応用した結果，Fairnessを大きく改善でき，またトータルスループットが向上するアプリケーションも多いことが分かった．

Recently, a single chip multiprocessor (CMP) is becoming an attractive architecture due to its advantage of achieving high throughput and low power. In CMPs, multiple processor cores share several hardware resources such as cache memories, memory buses, and main memory banks. Performance degrades significantly if resource contention occurs. In this paper, we propose Traction Control Execution (TCE) which controls execution speed of threads running on multiple cores to optimize shared resource utilization. We apply TCE to fairness and total throughput improvement. The evaluation results reveal that TCE is very effective for improving fairness and total throughput in many applications.

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