一种基于数据访问特征的层次化缓存优化设计

随着片上可集成的处理器核数增加,多核处理器的片上通信延迟不断增大,目录存储开销也随之线性增长.层次化缓存结构将片上缓存递归划分为多级区域,并将数据复制到各级区域内以减小片上通信延迟,同时通过多级目录结构降低了目录存储开销.文中通过对数据访问特征进行分析,提出一种新型改进层次化缓存结构(EHCD),将从片外读入的数据直接放置在请求者所属的底层区域内,在降低延迟的同时,保证私有数据在片上最后一级缓存中只有一份副本,提高片上存储的空间利用率,具有良好的可扩展性.对16核处理器的实验结果表明,EHCD设计比传统共享缓存结构执行时间平均减少24%,比原有层次化缓存设计执行时间平均减少15%,具有很好的优化效果.