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J-GLOBAL ID：201502202968609760   整理番号：15A0816979

未使用アクセスに注目したBTBエネルギー低減

BTB Energy Reduction by Focusing on Useless Accesses

著者 (5件)： SHIMOMURA Yoshio (MNU Co., Ltd.) ,  YAMAMOTO Hiroki (Graduate School of Engineering, Toyohashi Univ. of Technol.) ,  USUI Hayato (DENSO CREATE INC.) ,  KOBAYASHI Ryotaro (Graduate School of Engineering, Toyohashi Univ. of Technol.) ,  SHIMADA Hajime (Nagoya Univ.)
資料名： IEICE Transactions on Electronics (Web)  (IEICE Transactions on Electronics (Web))
巻： E98.C  号： 7  ページ： 569-579 (J-STAGE)  発行年： 2015年 
JST資料番号： U0468A  ISSN： 1745-1353  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 近代のプロセッサは分岐先バッファ(BTB)を使用して制御依存性を緩和している。不幸にもBTBのエネルギー消費は大きい。命令を効果的にフェッチするためには,フェッチ命令が分岐か非分岐かにかかわらず,フェッチ段で分岐予測を実行することが必要である。それ故,BTBに対するアクセス数は多く,BTBのエネルギー消費は大きいが,BTBに対する非分岐からのアクセスはエネルギーを浪費する。本文では,BTBに対する非分岐からのアクセスに注目する。このアクセスは電力の観点から未使用アクセスと呼ぶ。性能を落とさないでエネルギー消費を低減するために,フェッチ命令が分岐かどうかを示唆する情報を用いて未使用アクセスを低減する方法を示す。この手法を実現するため,B-Bitと呼ばれる分岐を提案する。B-Bitは命令に関連しており,命令が分岐かどうかを示唆する。B-Bitはフェッチ段の始めで使用できる。B-Bitが分岐を表す「1」であるならば,BTBにアクセスする。B-Bitが非分岐を表す「0」であるならば,BTBにアクセスしない。全エネルギー消費は性能を落とさずに54.3%低減できることを実験結果で示す。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *マイクロプロセッサ ,  *電力消費 ,  データ読取 ,  命令語 ,  *枝分れ ,  *予測 ,  *先回り制御 ,  アクセス制御 ,  *利用 ,  *有効性 ,  *バッファ方式 ,  *省エネルギー技術 ,  *節約
準シソーラス用語： *省エネルギー ,  命令フェッチ ,  分岐予測【計算機】 ,  未使用エネルギー活用

分類 (1件)： ディジタル計算機ハードウェア一般  (JC04010C)

引用文献 (20件)：

• [1] J.K.F. Lee and A.J. Smith, “Branch prediction strategies and branch target buffer design,” Computer, vol.17, no.1, pp.6-22, 1984.
• [2] J.L. Hennessy and D.A. Patterson, Computer architecture: A quantitative approach, Morgan Kaufmann Publishers, Inc., second edition, 1996.
• [3] R. Kahn and S. Weiss, “Thrifty BTB: A comprehensive solution for dynamic power reduction in branch target buffers,” Microprocessors and Microsystems, vol.32, no.8, pp.425-436, 2008.
• [4] H. Sadeghi, H. Sarbazi-Azad, and H.R. Zarandi, “Power-aware branch target prediction using a new BTB architecture,” Proceedings of the 17th IFIP/IEEE International Conference on Very Large Scale Integration, pp.53-58, 2009.
• [5] S.W. Chung and S.B. Park, “A low power branch predictor to selectively access the BTB,” Advances in Computer Systems Architecture Lecture Notes in Computer Science, vol.3189, pp.374-384, Springer, 2004.

タイトルに関連する用語 (2件)： 注目 ,  エネルギー