著者

堀尾 一生 亘理 靖展 塩谷 亮太 五島 正裕 坂井 修一

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会研究報告計算機アーキテクチャ(ARC) (ISSN:09196072)

巻号頁・発行日

vol.2008, no.75, pp.7-12, 2008-07-29

---

本論文はツインテール・アーキテクチャの改良案を提案するものである.ツインテール・アーキテクチャには発行幅や命令ウィンドウ・サイズを実質的に増加させる効果があり,ウェイ数の大きなスーパスカラ・プロセッサの実現に貢献する技術である.本論文が新たに提案するハーフパンプ FU アレイは,ツインテール・アーキテクチャの消費電力を削減するための機構である.ハーフパンプ FU アレイは,ツインテール・アーキテクチャの命令のスループットを保ちながらも,消費電力を抑えることを可能にする.シミュレーションによる評価では,ハーフパンプ FU アレイを実装したツインテール・アーキテクチャは通常のツインテール・アーキテクチャと比べ,2.4% の性能低下にとどまり,ベースモデルのスーパスカラ・プロセッサに対して,平均で 10.7% の性能向上が得られた.This paper proposes a new inplementation of Twintail Architecture. Twintail Architecture is a technique which qives effect similar to increasing issue width and instruction window size, but at low hardware cost. It is expected to contribute to a practical implementation of ultra-wide super scalar processor. This paper's proposal, Half-pumped FU Array, reduces power consumption of Twintail Architecture at minimal performance cost. Our evaluation showed that Twintail Architecture with Half-pumped FU Array improves IPC of base model super scalar processor by 10.7%, a 2.4% performance loss from conventional Twintail Architecture.

著者

亘理 靖展 堀尾 一生 入江 英嗣 五島 正裕 坂井 修一

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会研究報告計算機アーキテクチャ(ARC) (ISSN:09196072)

巻号頁・発行日

vol.2007, no.79, pp.7-12, 2007-08-01

---

本研究室で提案しているツインテール・アーキテクチャでは,発行幅を増やさずにスーパスカラ・プロセッサに演算器を追加することで実質的に発行幅が増えたような効果が得られる.ツインテール・アーキテクチャでは並列にメモリ・アクセス可能なロード命令が増えることで大きな性能向上が得られる.しかし,プロセッサ内のロード命令の数を増やすためにはロードストア・キューのサイズを大きくする必要があり,配線遅延の増大を招く可能性がある.本論文では,ロードストア・キューからアクセス・オーダ・バイオレーションの検出機構を分離し,アクセス・オーダ・バイオレーションの検出をするバッファを別途設けることで,ツインテール・アーキテクチャにおいて,配線遅延の増大を招くことなく,同時にメモリ・アクセスできるロード命令を増加させるモデルを提案する.シミュレーションによる提案モデルの評価では,ツインテール・アーキテクチャにおいてアクセス・オーダ・バイオレーション検出時の再実行方法を理想的にしたモデルとほぼ同等のIPCの向上が得られた.We propose Twintail Architecture, an architecture which gives effect similar to widening issue width but does not lead to greater latency. Twintail Architecture contributes to superscalar processor's throughput by enabling paralell memory access. However, it seems to provoke wiring delay with enlarging the size of load/store queue for the purpose of increasing in-flight load instructions. In this paper, we propose an reasonable model which increases the number of in-flight load instructions, by decoupling the function of access order violation detection from the load/store queue and enlarging a buffer which detects access order violation. Evaluation showed proposed model improves IPC as well as ideal re-execution model.