组相联Cache中漏流功耗优化技术研究

随着集成电路制造工艺进入超深亚微米阶段,漏电流功耗在微处理器总功耗中所占的比例越来越大,在开发新的低漏流工艺和电路技术之外,如何在体系结构级控制和优化漏流功耗成为业界研究的热点.Cache在微处理器中面积最大,是进行漏流控制和优化的首要部件.本文提出了一种LRU-assist算法,利用既有的LRU信息,在保证处理器性能不受影响的前提下,cache的平均关闭率可达53%,大大降低了漏电流功耗.     

LRU-Assist:一种高效的Cache漏流功耗控制算法

随着集成电路制造工艺进入超深亚微米阶段,漏电流功耗在微处理器总功耗中所占的比例越来越大,在开发新的低漏流工艺和电路技术之外,如何在体系结构级控制和优化漏流功耗成为业界研究的热点.Cache在微处理器中面积最大,是进行漏流控制的首要部件.LRU是组相联Cache最常用的替换算法,而研究发现,访存操作命中LRU后半区的概率很低.LRU-Assist算法以Drowsy Cache、Cache Decay等控制策略为基础,在保证处理器性能不受影响的前提下,利用既有的LRU信息把Cache的关闭率平均提高了15％,大大降低了漏电流功耗.