Frame Prefetching Cache using Multithreaded Frame Scheduling Information

소프트웨어 방식 다중쓰레딩 수행 모텔에서는 컴파일러에 의해 원격 접근이 구분되고, 빠른 문맥 전환을 통하여 긴 원격참조 지연 시간이 감추어지는 방식이 사용된다. TAM 수행 모델에서는 쓰레드의 지역 메모리 접근이 프레임이라는 자료 구조를 통하여 일어나는데, 본 논문에서는 프레임 구조를 위한 캐쉬 메모리를 도입하고, 캐쉬 실패율을 줄이기 위하여 두 가지 기법을 적용하였다. 첫 째는 프레임 스케쥴링 정보에 근거한 선반입 방식이고, 둘 째는 프레임 작업 집합의 개념에 의해 프레임 실행 순서를 바꾸는 것이다. 다중쓰레딩 방식 시뮬레이션을 통하여 벤치마크 프로그램에 대하여 캐쉬 성능 실험을 하였으며, 캐쉬 실패의 원인을 분류하고 분석하였다. 본 논문에서는 스케쥴링 정보에 근거한 프레임 선반입 방식이 캐쉬 실패율을 줄이는 데 매우 효과적임을 보이며, 작업 프레임 집합에 의한 프레임의 실행 순서 변경은 선반입 보다는 덜 효과적임을 보인다. ; In a software-oriented multithreading execution model, the compiler identifies remote accesses and performs fast context switches to hide high access latency, In the TAM model of execution, threads access local memory through a data structure called a "frame". This paper introduces a cache memory architecture for frame structure and applies two techniques to reduce the cache miss ratio, One is frame prefetching, which is based on frame scheduling information, and the other is changing frame execution sequences by the working frame set concept. Multithreading simulation is performed using a set of benchmark programs and causes of cache misses are classified and analyzed. This paper shows the promising result that the frame prefetching based on scheduling information is very effective to reduce the cache miss ratio. But the effect of reordering the sequence of the frame execution is not so significant than the prefetching.본 연구는 한국과학재단 핵심전문연구과제 951-0910-126-2의 지원으로 수행되었