ELSS:一种降低数据Cache体转换能量的替换策略

摘要

随着工艺尺寸的缩小以及频率的增加,漏流能量将成为未来微处理器能量消耗的主要来源.其中,片上Cache存储结构将是整个处理器能量消耗的重要组成部分.为了降低漏流能量,组相联数据Cache中采用了分体的结构,通过使用位线隔离技术将那些未被访问的Cache存储体的位线进行隔离,使之进入低能耗状态.本文提出一种新的数据Cache替换策略--ELSS.该策略充分考虑到访问数据Cache的地址具有较好的空间局部性,特别增加了对数据地址序列中的跨步访问模式的识别,用于指导Cache块的替换.通过将符合顺序模式与跨步模式的数据块尽量放在同一个存储体中,可以减少存储体的转换次数.实验表明,使用ELSS替换策略可以进一步减少位线隔离数据Cache使用LRU策略时9%的体转换次数,多节省8%的数据Cache能量消耗,而对性能的影响比使用LRU策略时小.