基于流访问特征的多级硬件预取

摘要

硬件数据预取技术将处理器可能访问的数据提前装入Cache中,使得处理器访存时尽量命中Cache,提升系统性能.但现有研究和应用主要对一级Cache进行预取,预取的数据可能在使用前无法及时装入Cache,从而降低硬件预取对系统性能的提升效果.针对上述问题,以流访问特征的预取为基础,提出一种同时对多级Cache进行预取的方法,并对流访问特征的预取进行实现.基于SPEC CPU2000测试程序集的实验结果表明,与仅对一级Cache进行预取相比,对多级Cache同时进行预取可以将整数程序的性能平均提升2.11％,最高提升11.19％,浮点程序的性能平均提升3.08％,最高提升12.77％.