讲义参考成果

一、Lecture25MemoryLatencyToleranceII:Prefetching1、ToleratingMemoryLatency 适用于普通内 模预取不规 不规则的不能预取的缓存缺失,；需要大量的硬件资源长时间延迟RunaheadRunaheadExecution：一种获得器水平的并行度大指令窗口好处的技runaheadINV和下降当原来的缺失返回，Runahead2、RunaheadProblem：DependentCacheMissesRunahead执行不能并行化依赖缺失如果这种限制能被理想的克服，Runahead25%ParallelizingDependentCache理念:runaheadL2HowL2-miss地址(指针)=AVD负载,负载值是被预测的。预测值=有效地址-AVD。TraversalAddressLeafAddressIdentifyingAddressLoadsinWhat预取什么地址。i****ii我们如何知道该预取：*基于过去的模式预测iii预取算法确定预取。When何时启动预取的请求。*预取太早：预取的数据可能不会在被使用之前移出器*prefetcherPrefetcher*使其更积极:尽量保持遥遥领先的处理器的流(硬件*早些时候移动预取指令代码(软件Where在哪里预提取数据。+简单的设计,——可以有用的需求数据（缓存污染+数据保护需求从缓存预取（没有污染——更复杂的系统设计——何时预取缓冲器(并行与串行缓存———L2,L1将预取缓存中的数据在哪里LRUprefetcher放置在哪里L1L1L2一个更完整的模式+—Prefetcher需要检查的请How软件、硬件、execution-based、合作。*工作很常规的基于数组的模式。问题——预取指令占用处理/*预取多早?确定这是——预取距离取决于硬件实现(内存延迟、缓存大小、时间之间的循环迭代)便——在代码减少精度(分支机构)*需要“特殊”ISA预取指令31视为预取(r310)PowerPCdcbt(数据缓存块接触)指令—— 行为，专门的硬件观察load/store模式和预取 Execution-based一个“线程”是主程序执行预取数据；可以通过软件/4、Prefetcher准确性(使用预取/发送预取覆盖(预取的缺失/所有缺失及时性(准时预取/使用预取Prefetcheraggressivenessaggressivenessprefetcher类型。对于大多数硬件预取器:Prefetchdistance:领先于需求流多少；Prefetchdegree:每次有多少预取。 Prefetching&EmergingMemoryTechnologies1、Execution-based预取投机线程:Pre-executed程序块可以被认为是一个“线程**在一个单独的硬件线程上下文(想想细粒度多线程iv如何构建投机线程:*基于软件的修剪和“产生”*基于硬件的修剪和“产生”v投机的线程*避免等待/停止和/*获得成功,*纯粹的投机,2、EmergingMemoryTheMainMemory需要主存容量、带宽、QoSDRAMDRAM在电容器(charge-based内存)，电容器必须大到足以可靠感应晶体管应足够大以保证低泄漏和高保留时间。扩展超出40-35nm是具有 的。DRAM能力、成本和能源/功耗规模需衡。 iDRAMSystem-DRAMDRAM架构、接口功能；更好的废物管理(有效利用率)。ii关键问题解决：*****Enableemergingmemorytechnologiestoeliminate/minimizeDRAM内存技术似乎更可伸缩(和非易失性HybridMemory3、SolveThe（1）:使DRAM和控制器更智新接口、功能架构:system-DRAM消除或最小化:DRAM；重新思考内存和Embraceit:heterogeneous-reliability容错数据映射到不可靠的部分存4、Chargevs.ResistiveChargeMemories(如：内存、DRAM、闪光灯)：通过捕获电荷写入数据；通过检测电压V数据。Limits：的电荷和控可靠的感应电荷单元大小减少变得/dt写入数据；通过检测电阻R数据5、EmergingResistiveMemoryPCM：注入电流来改变材料的阶段，电阻由相位决定。PCM是电阻:高阻(0),低电阻(1)，PCM单元可以可靠和快速的切换状态。相变材料(硫族化物玻璃)中存在两种状态重置:TmeltDRAM,Flash*需要电流脉冲,*9nm(2022(也是*20nm(IBMJRDRaoux+,2008)iiDRAM由于大电阻范围一个单元可以多个字iii85c>10iv不需要刷新,磁隧道结*参考层:*自由层:a