一种针对片上众核结构共享末级缓存的改进的LFU替换算法

• 作者: 宋风龙 张轮凯 王达
• 来源期刊: 计算机应用与软件
• 学科: 工学
• 关键词: 众核处理器 末级缓存 替换算法
• 年，卷（期）: 2013,（1）
• 所属期刊栏目: 基金项目论文
• 页码范围: 1-6,10
• 页数: 7页
• 分类号: TP301
• 字数: 8245字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-386x.2013.01.001

摘要

为了得到更高的吞吐率和性能功耗比,众核处理器摒弃了复杂的乱序处理器核,而在芯片内集成了大量的轻量级顺序处理器核.为了更好地支持核间数据共享,并减少访问片外存储器带来的开销,众核处理器往往采用共享的末级缓存LLC(Last Level Cache).因为需要对为数众多相对独立的访问请求作出响应,因此相对于传统多核处理器的末级片内缓存,众核处理器的末级片内缓存更容易产生抖动现象.传统的最久未使用LRU(Least Recent Used)高速缓存替换策略在这种情况下往往无能为力,而几种最新提出的高速缓存替换策略也见效甚微.基于传统的最不经常使用LFU(Least Frequent Used)替换算法,提出一种改进的高速缓存替换算法.相对于LFU替换算法,该算法获取信息的粒度更粗,并且可以掌握更加全局的信息,而这些优势使得该算法更适合作为众核处理器末级片内缓存的替换算法.实验结果表明,在一个64核的众核处理器上,该替换算法可以有效地缓解末级片内缓存的抖动现象,同时该算法实现需要的硬件开销很小.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	宋风龙	中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室	12	112	6.0	10.0
2	王达	中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室	9	253	4.0	9.0
3	张轮凯	中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室	3	12	2.0	3.0