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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2015-03-07 09:45 キャシュッライン中の分岐命令数に着目したBTBの消費エネルギー削減 ○山本浩暉・小林良太郎（豊橋技科大）・嶋田 創（名大）  CPSY2014-177 DC2014-103 |
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| 抄録 | （和） | 近年のプロセッサは命令レベル並列性を利用して性能を向上させているが，分岐命令による制御依存がその利用を阻害する．制御依存を緩和する機構として分岐予測機構があるが，一般的な分岐予測機構では，全命令に対して分岐予測を行う必要があるため，分岐予測機構の消費エネルギーは大きく，その中でも，BTBの消費エネルギーが特に大きい． 本論文では，命令キャッシュのセットとBTBのエントリを関連づけることにより，BTBへのアクセス回数およびBTBのタグを削減する手法を提案する．提案手法では，1キャッシュラインに対して固定数のBTBエントリを割り当て，BTBのタグの代わりに，当該BTBエントリが対応するキャッシュライン中の命令へのインデクスを付加する．この固定数のBTBエントリは命令フェッチ数より少ないこと，および，タグが削減されることによりBTBアクセスによって消費されるエネルギーを削減する． 提案手法は，大きな消費エネルギー削減が期待できるが，キャッシュライン中に多数の分岐命令が存在する場合に分岐先予測ができないことによる性能低下を伴う．評価の結果，提案手法は0.7%以下のプロセッサ性能低下のもとで，最大72.4%の消費エネルギーを削減可能という結果を得た． |
| （英） | Recent processors exploit Instruction Level Parallelism to improve performance, but it's limited by control dependency. To alleviate this problem, recent processors utilize branch prediction. Typical branch predictor applies prediction into all instructions so that the branch predictor consumes large energy especially in Branch Target Buffer or BTB. In this paper, we propose a method that reduces number of BTB access and omits BTB tag by associating instruction cache line and BTB entry. The proposal allocates fixed number of BTB entry to a cache line and allocate index to a corresponding instruction in the cache line as a substitute for BTB tag. Due to the small fixed number of BTB entry compared to the fetch amount and reduction of the BTB tag, the proposal can reduce BTB access energy. The proposal is expected to reduce large amount of energy but it cannot apply branch target prediction to whole instructions if there's too many branch instructions per cache line. So, we evaluated affect to the processor performance and energy consumption reduction. The evaluation result shows that the proposal reduces 0.7% BTB access energy by sacrificing 72.4% processor performance. |
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| キーワード | （和） | 消費エネルギー削減 / BTB / 命令キャッシュ / / / / / |
| （英） | Reduction of Energy Consumption / Branch Target Buffer / Instruction Cache / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 114, no. 506, CPSY2014-177, pp. 89-94, 2015年3月. | |
| 資料番号 | CPSY2014-177 | |
| 発行日 | 2015-02-27 (CPSY, DC) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | CPSY2014-177 DC2014-103 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | CPSY IPSJ-EMB IPSJ-SLDM DC |
| 開催期間 | 2015-03-06 - 2015-03-07 |
| 開催地（和） | 奄美市社会福祉協議会 会議室（2F・４F） |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 組込み技術とネットワークに関するワークショップ ETNET2015 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | CPSY |
| 会議コード | 2015-03-CPSY-EMB-SLDM-DC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | キャシュッライン中の分岐命令数に着目したBTBの消費エネルギー削減 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Energy Reduction of BTB by focusing on Number of Branches per Cache Line |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 消費エネルギー削減 / Reduction of Energy Consumption |
| キーワード(2)（和/英） | BTB / Branch Target Buffer |
| キーワード(3)（和/英） | 命令キャッシュ / Instruction Cache |
| キーワード(4)（和/英） | / |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 山本 浩暉 / Hiroki Yamamoto / ヤマモト ヒロキ |
| 第1著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学 (略称： 豊橋技科大) Toyohashi University of Technology (略称： TUT) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 小林 良太郎 / Ryotaro Kobayashi / コバヤシ リョウタロウ |
| 第2著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学 (略称： 豊橋技科大) Toyohashi University of Technology (略称： TUT) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 嶋田 創 / Hajime Shimada / シマダ ハジメ |
| 第3著者 所属（和/英） | 名古屋大学 (略称： 名大) Nagoya University (略称： NU) |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2015-03-07 09:45:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | CPSY |
| 資料番号 | CPSY2014-177, DC2014-103 |
| 巻番号（vol） | vol.114 |
| 号番号（no） | no.506(CPSY), no.507(DC) |
| ページ範囲 | pp.89-94 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2015-02-27 (CPSY, DC) |
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