予測技術を用いた高性能/低消費電力メモリ・システムの開発

使用预测技术开发高性能/低功耗存储系统

• 批准号: 14702064
• 负责人: 井上 弘士
• 金额: $ 18.14万
• 依托单位: Kyushu University (2004)Fukuoka University (2002-2003)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14702064/
• 关键词: 低消費電力; 高性能; メモリ・システム; キャッシュ; 動的最適化; 予測技術; 再利用技術; カスタム設計; 組込みシステム; キャッシュ・メモリ; 命令ROM; レジスタ・ファイル

動的消費エネルギーの削減に加え、キャッシュ・メモリのリーク消費エネルギー削減手法に関する研究を行った。また、これまでのLSI試作の結果や、FPGAを用いたプロトタイプによる結果に基づき、予測技術を用いた高性能/低消費電力化技術に関する総合的な評価を行った。具体的には以下の研究を実施した。1:これまでに提案されたキャッシュ・リーク消費エネルギー削減方式を大域的に分類し、その比較評価を行った。その結果、今後は低リーク・キャッシュにおける性能低下が大きな問題となる事が明らかになった。2:上記1で得た知見に基づき、プロファイル情報に基づき低リーク・キャッシュの性能低下を隠蔽する技術を開発した。また、ベンチマーク・プログラムを用いた定量的評価を行い、その有効性を明らかにした。3:前年度までに実施したLSI試作結果、今年度実施したFPGAによるプロトタイピング、シミュレータを用いた評価結果、等に基づき、予測技術に基づく高性能/低消費電力メモリの評価を行った。また、上記研究成果に関し、国内外会議での発表を行った。

除了降低动态能耗之外，我们还研究了降低缓存泄漏能耗的方法。此外，基于以往的LSI原型机和使用FPGA的原型机的结果，我们利用预测技术对高性能/低功耗技术进行了综合评估。具体来说，我们进行了以下研究。 1：我们对目前提出的缓存泄漏能耗降低方法进行了全局分类，并进行了比较评估。因此，很明显，低泄漏缓存的性能下降将成为未来的一个主要问题。 2：基于上面1中获得的知识，我们开发了一种基于配置文件信息隐藏低泄漏缓存性能下降的技术。我们还利用基准程序进行了定量评估，并明确了其有效性。 3：我们根据去年进行的LSI原型设计、今年进行的FPGA原型设计以及使用模拟器的评估结果等，对基于预测技术的高性能/低功耗存储器进行了评估。此外，上述研究成果也在国内外会议上发表。

项目成果

Designing a TCP/IP Core for Power Consumption Analysis

设计用于功耗分析的 TCP/IP 内核

• 发表时间: 2004
• 作者: Kenichi Tanamachi

Quantitative Evaluation of Leakage Reduction Algorithm for L1 Data Caches

L1数据缓存泄漏减少算法的定量评估

• 发表时间: 2004
• 作者: Reiko Komiya

K.Inoue, V.Moshnyaga, K.Murakami: "A Low Energy Set-Associative I-Cache with Extended BTB"Proc.of 2002 International Conference on Computer Design(ICCD'02). 187-192 (2002)

K.Inoue、V.Moshnyaga、K.Murakami：“具有扩展 BTB 的低能量组关联 I-Cache”Proc.of 2002 国际计算机设计会议 (ICCD02)。

低消費電力化を目的とした適応型ウェイ予測キャッシュとその評価

低功耗自适应方式预测缓存及其评估

• 发表时间: 2005
• 作者: 田中秀和

K.Inoue, V.Moshnyaga, K.Murakami: "Instruction Encoding for Reducing Power Consumption of I-ROMs Based on Execution Locality"IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences. vol.E86-A no.4. 799-805 (2003)

K.Inoue、V.Moshnyaga、K.Murakami：“基于执行局部性降低 I-ROM 功耗的指令编码”IEICE 电子、通信和计算机科学基础交易。