På grund av begränsningar i teknikskalning, minskar energieffektiviteten hos logiska enheter i på varandra följande generationer. För att ge fortsatta prestandaförbättringar utan att öka effekten, oavsett hur sekventiell eller parallell tillämpningen är, måste mikroarkitekturell energieffektivitet förbättras. Vi föreslår Dynamically Specialized Datapaths för att förbättra energieffektiviteten hos allmänna ändamål programmerbara processorer. De viktigaste insikterna i detta arbete är följande. Först exekverar applikationer i faser och dessa faser kan bestämmas genom att skapa ett stigträd av basblock som är rotade i den innersta slingan. För det andra, specialiserade datavägar som motsvarar dessa sökvägar, som vi kallar DySER block, kan konstrueras genom att koppla samman en uppsättning heterogena beräkningsenheter med ett kretsomkopplat nätverk. Dessa block kan enkelt integreras med en processorrörledning. Ett syntetiserat RTL-implementation med hjälp av en industri 55nm teknikbibliotek visar en 64-funktionell enhet DySER block upptar ungefär samma område som en 64 KB enporterad SRAM och kan köra på 2 GHz. Vi utökar GCC-kompilatorn för att identifiera sökvägar och kodmappning till DySER och utvärdera PAR-SEC-, SPEC- och Parboil-riktmärkena. Våra resultat visar att i de flesta fall kan två DySER block uppnå samma prestanda (inom 5%) som att ha en specialiserad hårdvarumodul för varje sökväg. Ett 64-FU DySER block kan täcka 12–100 % av den dynamiskt utförda instruktionsströmmen. När två DySER-block är integrerade med en oordningsbehandlad processor, ger de en geometrisk genomsnittlig hastighetsökning på 2,1X (1.15X till 10X) och en geometrisk genomsnittlig energireduktion på 40 % (upp till 70 %) och 60 % energireduktion om ingen förbättring av prestanda krävs.
Den Dynamically Specialized Execution (DySE) approach REF identifierar sökvägar av grundläggande block från källkod, som sedan implementeras som specialiserade datapatter i 2D CGRA, namngivna DySE Resource (DySER) block.
Dynamically Specialized Datapaths for energy efficient computing
{'venue': '2011 IEEE 17th International Symposium on High Performance Computer Architecture', 'journal': '2011 IEEE 17th International Symposium on High Performance Computer Architecture', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}