Moderna grafik bearbetningsenheter (GPU) använder ett stort antal hårdvarutrådar för att dölja både funktionsenhet och minnesåtkomst latens. Extrem multithreading kräver en komplex tråd schemaläggare samt en stor registerfil, som är dyrt att komma åt både i termer av energi och latency. Vi presenterar två kompletterande tekniker för att minska energi på massivt gängade processorer som GPU. Först undersöker vi en två-nivå tråd schemaläggare som upprätthåller en liten uppsättning aktiva trådar för att dölja ALU och lokal minnesåtkomst latens och en större uppsättning väntande trådar för att dölja huvudminne latens. Att minska antalet trådar som schemaläggaren måste överväga varje cykel förbättrar schemaläggarens energieffektivitet. För det andra föreslår vi att den monolitiska registerfil som finns på moderna mönster ersätts med en hierarkisk registerfil. Vi undersöker olika kompromisser för hierarkin, inklusive antalet nivåer i hierarkin och antalet poster på varje nivå. Vi betraktar både ett hårdvarustyrt cachesystem och ett programvarustyrt system, där kompilatorn ansvarar för att orkestrera all datarörelse inom registerfilhierarkin. I kombination med en hierarkisk registerfil, ger vår två-nivå tråd schemaläggare en ytterligare minskning av energi genom att endast tilldela poster i de övre nivåerna i registret filhierarkin för aktiva trådar. I genomsnitt över en mängd olika verkliga grafik och beräkna arbetsbelastningar, den aktiva tråden kan minskas med en faktor på 4 med minimal påverkan på prestanda och vår mest effektiva tre-nivå programvara-hanterade register filhierarki minskar registrets filenergi med 54%.
Detta beslut träder i kraft dagen efter det att det har offentliggjorts i Europeiska unionens officiella tidning. REF föreslog energieffektiv hierarkisk registerfillagring och två nivåer warp schemaläggare för hög genomströmningsprocessorer.
A Hierarchical Thread Scheduler and Register File for Energy-Efficient Throughput Processors
{'venue': 'TOCS', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}