利用数据冗余性的高速缓存压缩校验技术

作     者：田芳 王晶 张伟功 TIAN Fang;WANG Jing;ZHANG Wei-gong

作者机构：首都师范大学信息工程学院北京100048 首都师范大学电子系统可靠性技术北京市重点实验室北京100048 北京成像技术高精尖创新中心北京100048 

基　　金：国家自然科学基金项目(61772350 61472260 61741211)资助 北京市高水平教师队伍建设计划项目(CIT&TCD201704082 CIT&TCD20170322)资助 体系结构国家重点实验室开放项目(CARCH201607)资助 北京市科技新星计划项目(Z181100006218093)资助 深圳市科技计划项目(JCYJ20150529164656096 JCYJ20170302153955969)资助 

出 版 物：《小型微型计算机系统》 (Journal of Chinese Computer Systems)

年 卷 期：2018年第39卷第9期

页      码：2003-2009页

摘      要：现代计算机采用高速缓存弥补处理器和存储器之间日益增大的性能差异,因此高速缓存中数据的错误将会导致程序出错甚至系统崩溃等严重后果.然而随着摩尔定律的发展,在空间应用等苛刻计算环境中错误的复杂度越来越高,导致容错开销不断增加.本文提出一种基于数据存储特征的压缩校验策略,分析程序的数据冗余特征,针对频繁出现的全0型数据,重复值型和相邻数相近值的三种数据分别压缩.为了合理利用压缩节省的存储空间提高空间利用率,提出了支持多个标签的高速缓存结构.最后,针对压缩的数据进行校验,减小冗余信息和相应的校验位的存储空间.基于SPEC2006的模拟评测结果显示,本文设计的方案将高速缓存的命中率平均提升了5.92%,单核IPC平均提升15.1%.

主 题 词：高速缓存 容错 压缩 校验  

学科分类：08[工学] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1000-1220.2018.09.020

馆 藏 号：203369084...