可変パイプライン段数プロセッサのためのメモリアクセスに着目した細粒度なモード切換えコントローラ

摘要

近年，モバイルプロセッサでは，性能向上に伴う消費エネルギーの増加が問題となってきており，低消費エネルギーと高性能の両立が要求されている．そのため，様々な低消費エネルギー化手法が提案されている．その一つとして著者らは可変パイプライン段数アーキテクチャ（VSP; Variable Stages Pipeline）を提案している．VSPはパイプラインステージ統合（PSU; Pipeline Stage Unification）と同様，パイプライン段数を動的に変更するアーキテクチャであり，現在主流となっている消費電力削減手法であるDynamic Voltage Scaling （DVS）よりも消費エネルギーを削減可能であることが示されている．PSUやVSPでは実行時に最適なパイプライン段数を予測し，制御を行うコントローラが必要となるが，既存のコントローラは切換えの粒度が粗く，負荷の変動に対して常に最適なパイプライン段数で動作しているとはいえない．そこで，本稿ではメモリアクセス数を用いた細粒度に予測を行うパイプライン段数切換えコントローラを提案し，シミュレーション評価を行った．評価の結果，従来のコントローラと比較し，電力遅延積において約1割の改善が得られた．