Mecanismos para la gestión de accesos a memoria fuera de orden

  1. CASTRO RODRIGUEZ, FERNANDO
Dirigida por:
  1. Manuel Prieto Matías Director
  2. Luis Piñuel Moreno Director
  3. Daniel Ángel Chaver Martínez Director

Universidad de defensa: Universidad Complutense de Madrid

Fecha de defensa: 09 de junio de 2008

Tribunal:
  1. Francisco Tirado Fernández Presidente
  2. Román Hermida Correa Secretario
  3. Oscar Plata González Vocal
  4. Víctor Viñals Yufera Vocal
  5. José María Llaberia Griño Vocal
Departamento:
  1. Arquitectura de Computadores y Automática

Tipo: Tesis

Teseo: 111957 DIALNET

Resumen

La tesis titulada "Mecanismos para la gestión de accesos a memoria fuera de orden", realizada por D. Fernando Castro Rodríguez, se encuadra en el área de los nuevos diseños en el ámbito de la arquitectura de computadores. En la misma se proponen tres nuevos diseños del hardware responsable de la gestión de los accesos a memoria, esto es, la LSQ ¿o cola de loads y stores? de forma que se simplifica su hardware a la vez que se reduce el consumo de energía. En el primero de ellos, denominado LQ fra ccionada, se plantea la división de la LQ convencional para dar lugar a dos nuevas estructuras, una de ellas con lógica asociativa mientras que la segunda no dispone de tal circuitería. De esta forma, es necesario añadir al diseño un mecanismo de res paldo para la detección de violaciones en las dependencias de memoria, lo cual se lleva a cabo mediante un recurso mucho más sencillo e igualmente eficiente: un filtro Bloom. Los otros dos diseños (IMDC y DMDC) propuestos se engloban bajo el epígrafe común de mecanismos basados en edad. Ambos eliminan en su totalidad la LQ asociativa reemplazándola por estructuras más sencillas que despliegan la misma funcionalidad que ésta. La técnica denominada IMDC sustituye la LQ convencional por una tabla e n donde se registra de manera explícita la edad de las instrucciones de load. De esta forma, los stores, por simples comparaciones de edades, detectarán situaciones en donde se produzcan violaciones de las dependencias. Esta simple tabla simplifica c onsiderablemente el chequeo de éstas, dado que las edades constituyen operandos mucho menos anchos que las direcciones de memoria, además de reemplazar las búsquedas asociativas convencionales por simples accesos indexados. Por su parte, el enfoque D MDC reemplaza la LQ convencional por una tabla indexada por dirección en donde únicamente escriben una fracción muy reducida de los stores del programa. El esquema funciona de manera desacoplada, de forma que en una primera etapa se lleva a cabo un f iltrado en base únicamente a la edad de las instrucciones y el orden de acceso a memoria. Como consecuencia del mismo se marcarán los stores candidatos a presentar dependencias con algún load en curso. Asimismo, utilizando un simple registro de edad, se delimitará una ventana de instrucciones en donde se alojarán los loads potencialmente dependientes. En la segunda etapa del proceso (previa al commit de las instrucciones), se establece una simple comparación entre ambos tipos de instrucciones...