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众核处理器的访存优化及分析
长期以来,处理器和主存的性能分别按照不同的速度增长,达到一定的程度时,处理器的快速增长对系统性能的提升逐渐被慢速发展的主存所屏蔽,从而产生存储墙问题。存储墙问题严重制约着众核处理器系统性能的提升。
为了解决存储墙问题,业界提出了很多方法技术,但是随着片上可集成核数越来越多,处理器的访存需求也越来越多,这些方法和技术在实际应用中都不同程度的遭遇到了瓶颈。因此急需一种新的技术解决众核处理器的存储墙问题。
光互连因为具有高带宽、低延迟、空间分布灵活以及适合远距离传输等优点成为目前解决存储墙问题的最佳选择。本文在Gem5模拟器中搭建了64核的处理器系统,进行了基于片外光互连特性的访存实验,通过实验结果分析出片外光互连大大提升了处理器的片外访存效率,降低了由于片外访存带宽有限而产生的访存延迟。
基于此项研究分析,本文提出,由于在众核处理器系统中,片上集成的末级缓存占用了大量芯片面积,增加了芯片集成复杂度和功耗消耗,当片外可以实现光互连之后,可以将片内集成的末级缓存移动到到片外,不仅可以保证访存效率跟末级缓存集成在片内的情况下相比不受影响甚至效率更高,而且减小了芯片面积 ...

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关键词：处理器 研究分析 结果分析 实际应用 空间分布