省ハードウェア資源のフィードバックつきハイブリッドプリフエッチ方式

摘要

メモリアクセス性能は，プロセッサ全体の性能を支配している．データ·プリフェッチはメモリアクセス性能を改善するための手法で，将来プロセッサに読み込まれるであろうアドレスを予測し，あらかじめデータをフェッチしておくものである．ハイブリッド·プリフェッチは，複数のプリフェッチ手法を同時に使うことでそれぞれの手法が持つ特長を活かす手法である．しかし，単に同時に複数の手法が予測したアドレスをすべて使ってプリフェッチをするだけでは，メモリから多くのデータをフェッチしようとしすぎて，メモリ帯域の飽和によって性能が下がってしまう．我々は先行研究としてSHPFを提案し，プリフェッチ量を制御したが，ハードウェア資源を使いすぎて現実的ではなかった．本論文では，フィードバックによってプリフェッチ量を制限するハイブリッド·プリフェッチとしてHPFSH（Hybrid Prefetching with Feedback using Sampled History）を提案する．HPFSHは各プリフェッチ手法が予測した情報を記録するのに，キャッシュタグとバッファに分散することで，ハードウェア資源を節約する手法である．HPFSHは，CAM構造をとるハードウェア量をSHPFに比べ1／27.5程度まで削減したにも関わらず，制御なしのハイブリッド·プリフェツチと比べたIPC性能面ではSHPFに対し46.8％を達成した．