Energiförbrukning är ett stort problem i många inbyggda datorsystem. Flera studier har visat att cacheminnen står för cirka 50 % av den totala energiförbrukningen i dessa system. Prestandan för en given cachearkitektur bestäms i stor utsträckning av beteendet hos programmet som kör på arkitekturen. Stationära system måste rymma ett mycket brett utbud av applikationer och därför är cachearkitekturen vanligtvis satt av tillverkaren som en bästa kompromiss med tanke på aktuella applikationer, teknik och kostnad. Till skillnad från stationära system, är inbyggda system utformade för att köra ett litet utbud av väldefinierade program. I detta sammanhang kan en cachearkitektur som är anpassad för det smala utbudet av applikationer ha både ökad prestanda och lägre energiförbrukning. Vi introducerar en ny cachearkitektur avsedd för inbyggda mikroprocessorplattformar. Cachen har tre programvarukonfigurerbara parametrar som kan ställas in på särskilda applikationer. För det första kan cachens associativitet konfigureras till att vara direktmappad, tvåvägs, eller fyrvägs set-associativ, med hjälp av en ny teknik som vi kallar för konkatering. För det andra kan cachens totala storlek konfigureras genom att stänga av sätt. Slutligen kan cachens radstorlek konfigureras till att ha 16, 32 eller 64 byte. En studie av 23 program från Powerstone, MediaBench och Spec2000 benchmark sviter visar att den konfigurerbara cache trimmade till varje program sparad energi för varje program jämfört med en konventionell fyrvägs set-associativ cache samt jämfört med en konventionell direkt mappad cache, med en genomsnittlig besparing av energi relaterad till minnesåtkomst på över 40%.
Bilda. 2 illustrerar en fyrvägs set-associativ omkonfigurerbar cachearkitektur som föreslås i REF.
A highly configurable cache for low energy embedded systems
{'venue': 'TECS', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}