Компьютерные процессоры должны извлекать данные из памяти для выполнения операций. Все данные хранятся во внекристальной «основной» памяти. Но данные, которые процессор будет много использовать, также хранятся — временно — в кэш-памяти динамической оперативной памяти (DRAM), расположенной ближе к процессору, откуда их можно получить быстрее.
Данные в кэше организованы в большие блоки или макроблоки, чтобы процессор знал, где найти нужные ему данные.
Однако для любой данной операции процессору не нужны все данные в макроблоке, а получение ненужных данных требует времени и энергии.
Чтобы сделать процесс более эффективным, исследователи разработали метод, при котором кеш со временем узнает, какие данные нужны процессору от каждого макроблока. Это позволяет кешу делать две вещи.
Во-первых, кеш может сжимать макроблок, получая только соответствующие данные. Это позволяет кешу более эффективно отправлять данные в процессор. Во-вторых, поскольку макроблок сжимается, это освобождает место в кэше, которое можно использовать для хранения других данных, которые с большей вероятностью понадобятся процессору.
Исследователи протестировали этот подход, получивший название Dense Footprint Cache, в симуляторе процессора и памяти.
После запуска 3 миллиардов инструкций для каждого приложения, протестированного с помощью симулятора, исследователи обнаружили, что Dense Footprint Cache ускорил работу приложений на 9.5 процентов по сравнению с современными конкурирующими методами управления DRAM со стеком кристаллов. Плотный кэш следа также использовал 4.На 3 процента меньше энергии.
Исследователи также обнаружили, что Dense Footprint Cache привел к значительному улучшению "коэффициентов промахов кэша последнего уровня"."Промахи в кэше последнего уровня происходят, когда процессор пытается получить данные из кеша, но данных там нет, что вынуждает процессор извлекать данные из внешней оперативной памяти. Эти промахи в кэше делают операции намного менее эффективными — а Dense Footprint Cache снижает коэффициент промахов кэша последнего уровня на 43 процента.
Эта работа представлена в документе «Кэш с плотной посадкой: кэш последнего уровня DRAM с эффективной емкостью кристаллов», который будет представлен на Международном симпозиуме по системам памяти в октябре. 3-6 в Вашингтоне, D.C.
См. Статью по адресу: https: // drive.Google.ru / file / d / 0B7MY_IMKt1T-QjFZd0JSMERSQXM / view