NPB访存特性研析.pdfVIP

200 7年全国高性能计算学术年会 NPB访存特性分析 张百达1唐玉华1吴俊杰1冯权友1 1(1511坊科学与技术大学计算机学院，长沙410073) (zhangbaida@sohu．corn) 摘要近年来，CUP和存储器的速度差异越来越大，使得存储系统成为了整个计算机系统的瓶颈．现代计算机中普遍采用Cache 进行了深入的研究，期望能为Cache行为的研究、新的Cache结构的设计和软件可管理的Cache的研究提供指导． 关键词NPB；访存特性：Cache性能 中图法分类号TP302．7 THENPB’Scharacterof access memoryAnalysis Yuhual，Wu FengQuanyoul ZhangBaida‘，Tang Junjiel，and ofDefence 1(SchoolofComputerScience，NationalUniversity Technology，Changsha，410073) AbstractInrecent betweenCPUand becomemore madethe access arethe years，thespeedgap memory broad,this memorylatency boRleneck．The toalleviatethis iscache．Butbasedon informationand technology primaryperformance wildspread problem only history controlledhardwarecannotmake uSeofCache’S Cacheare to it．Inthis by good ability．AndSoftware·Managedproposedimprove theNPBbenchmark its access in thiswill take as and be tothe of paper,we objectanalysismemorypattendetail．Hope helpfulstudy Cache Cachestructureand Cache． behavior,new software-managed KeywordsNPB；characterofmemoryaccess；cacheperformance 全由硬件控制的仅仅基于历史信息的Cache替换 1．引言 策略，预取、软件可管理Cache等技术纷纷被提出 近年来，CPU性能每年以55％的速率提高，与用来减少或者隐藏cache失效。这些技术多数是基 之相比，主存的性能提高就慢的多。例如，DRAM 于存储器的访问模式来进行的，例如预取技术是在 的速度每年只有7％的提升。CPU和主存之间在性 能上的差距越来越大导致了处理器花费大量的时间 访存模式的分析研究很少，不能适应Cache相关技 用于访存，使得存储系统成为了整个计算机系统的 术发展的需求。因此，对访存的模式进行研究，找 瓶颈。 出影响Cache性能的关键因素，越来越引起学术界 现代计算机普遍采用Cache来降低访存延迟的 的重视。 影响。然而Cache失效所引起的开销依然很大。例 2．NPB基准测试简介 如，在运行SPECINT2000的测试集时，Alpha系统 有超过50％的时间用于等待2级Cache失效， NAS