Vorababruf mit Markov-Vorhersagern

Vorababruf ist ein Ansatz zur Reduzierung der Latenz von Speicheroperationen in modernen Computersystemen. In diesem Papier beschreiben wir den Markov-Vorababruf. Dieser Vorababruf fungiert als Schnittstelle zwischen dem On-Chip- und Off-Chip-Cache und kann zu bestehenden Computer-Designs hinzugefügt werden. Der Markov-Vorababruf zeichnet sich dadurch aus, dass er mehrere Referenzprognosen aus dem Speichersubsystem vorab abruft und dann die Lieferung dieser Referenzen an den Prozessor priorisiert. Dieses Design führt zu einem Vorababrufsystem, das eine gute Abdeckung bietet, genau ist und zeitnahe Ergebnisse produziert, die vom Prozessor effektiv genutzt werden können. Wir haben auch eine Reihe von Techniken untersucht, die verwendet werden können, um den Bandbreitenbedarf des Vorababrufs zu reduzieren, was zu einer verbesserten Leistung des Speichersystems führt. In unseren simulationsbasierten Cycles reduziert der Markov-Vorababruf die Gesamtausführungsstörungen aufgrund von Instruktions- und Datenspeicheroperationen um durchschnittlich 54 Prozent für verschiedene kommerzielle Benchmarks, während er nur zwei Drittel des Speichers einer Demand-Fetch-Cache-Organisation verwendet.