Δημοφιλείς Αναρτήσεις

Επιλογή Συντάκτη - 2019

Οι μηχανικοί υπολογιστών αυξάνουν τις ταχύτητες των εφαρμογών κατά περισσότερο από 9%

Anonim

Οι ερευνητές από το κρατικό πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας και τη Samsung Electronics βρήκαν έναν τρόπο να αυξήσουν την ταχύτητα των εφαρμογών ηλεκτρονικών υπολογιστών κατά περισσότερο από 9%. Η βελτίωση προκύπτει από τεχνικές που επιτρέπουν στους επεξεργαστές υπολογιστών να ανακτούν τα δεδομένα πιο αποτελεσματικά.

διαφήμιση


Οι επεξεργαστές υπολογιστών πρέπει να ανακτήσουν δεδομένα από τη μνήμη για να εκτελέσουν λειτουργίες. Όλα τα δεδομένα αποθηκεύονται σε "κύρια" μνήμη εκτός τσιπ. Ωστόσο, τα δεδομένα που ο επεξεργαστής θα χρησιμοποιήσει πολύ αποθηκεύονται επίσης - προσωρινά - σε μια προσωρινή μνήμη δυναμικής μνήμης τυχαίας προσπέλασης (DRAM) που βρίσκεται πιο κοντά στον επεξεργαστή, όπου μπορεί να ανακτηθεί γρηγορότερα.

Τα δεδομένα στην κρυφή μνήμη είναι οργανωμένα σε μεγάλα μπλοκ ή macroblocks, έτσι ώστε ο επεξεργαστής να γνωρίζει πού να βρει ό, τι δεδομένα χρειάζεται. Ωστόσο, για οποιαδήποτε δεδομένη λειτουργία, ο επεξεργαστής δεν χρειάζεται όλα τα δεδομένα σε ένα macroblock - και η ανάκτηση των περιττών δεδομένων απαιτεί χρόνο και ενέργεια.

Για να καταστεί η διαδικασία πιο αποτελεσματική, οι ερευνητές έχουν αναπτύξει μια τεχνική στην οποία η μνήμη cache μαθαίνει με το χρόνο τα δεδομένα που χρειάζεται ο επεξεργαστής από κάθε macroblock. Αυτό επιτρέπει στη μνήμη cache να κάνει δύο πράγματα. Πρώτον, η μνήμη cache μπορεί να συμπιέσει το macroblock, ανακτώντας μόνο τα σχετικά δεδομένα. Αυτό επιτρέπει στη μνήμη cache να στέλνει δεδομένα στον επεξεργαστή πιο αποτελεσματικά. Δεύτερον, επειδή το macroblock είναι συμπιεσμένο, αυτό ελευθερώνει χώρο στη μνήμη cache που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση άλλων δεδομένων, τα οποία ο επεξεργαστής είναι πιο πιθανό να χρειαστεί.

Οι ερευνητές εξέτασαν αυτή την προσέγγιση, που ονομάζεται "Dense Footprint Cache", σε επεξεργαστή και προσομοιωτή μνήμης. Μετά την εκτέλεση 3 δισεκατομμυρίων οδηγιών για κάθε εφαρμογή που δοκιμάστηκε μέσω του προσομοιωτή, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η Dense Footprint Cache επιτάχυνε τις εφαρμογές κατά 9, 5% σε σύγκριση με τις σύγχρονες ανταγωνιστικές μεθόδους για τη διαχείριση DRAM. Η πυκνή μνήμη cache χρησιμοποιήθηκε επίσης κατά 4, 3% λιγότερη ενέργεια.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι η Dense Cache Footprint Cache οδήγησε σε σημαντική βελτίωση των "τελευταίων επιπέδων αναλογίας σφαλμάτων μνήμης cache". Οι απώλειες προσωρινής μνήμης τελευταίου επιπέδου εμφανίζονται όταν ο επεξεργαστής προσπαθεί να ανακτήσει δεδομένα από την προσωρινή μνήμη, αλλά τα δεδομένα δεν υπάρχουν, αναγκάζοντας τον επεξεργαστή να ανακτήσει τα δεδομένα από την κύρια μνήμη εκτός τσιπ. Αυτές οι αποτυχίες κρυφής μνήμης καθιστούν τις λειτουργίες πολύ λιγότερο αποτελεσματικές - και η Dense Footprint Cache μείωσε τις αναλογίες μνήμης cache τελευταίας στιγμής κατά 43 τοις εκατό.

Το έργο παρουσιάζεται σε ένα έγγραφο με τίτλο "Dense Cache Footprint: Capacity-Effective Die-Stacked DRAM τελευταίας στάθμης cache", το οποίο θα παρουσιαστεί στο Διεθνές Συμπόσιο για τα Συστήματα Μνήμης στις 3-6 Οκτωβρίου στην Ουάσινγκτον. : //drive.google.com/file/d/0B7MY_IMKt1T-QjFZd0JSMERSQXM/view

διαφήμιση



Ιστορία Πηγή:

Υλικά που παρέχονται από το Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνα Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να επεξεργαστεί για στυλ και μήκος.