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講演抄録/キーワード
講演名 2020-07-30 11:00
プリフェッチ距離の性質に着目した命令プリフェッチャ
中村朋生小泉 透出川祐也入江英嗣坂井修一塩谷亮太東大CPSY2020-1 DC2020-1
抄録 (和) 命令キャッシュミスやbranch target buffer (BTB)ミスは近年のアプリケーションにおける性能上のボトルネックであり,それらの解消を目指して多くの命令プリフェッチャが提案されてきた.これらのプリフェッチャが有効に働くためには,プリフェッチ距離を大きく取り十分早いタイミングでプリフェッチを発行する事が重要である.加えて,我々はプリフェッチ距離を大きくすることで,プリフェッチタイミングが改善するだけでなくカバレッジが向上することを発見した.そこで,我々は大きいプリフェッチ距離によって得られる効果を活かすDistant Jolt(D-JOLT)プリフェッチャを提案する.D-JOLTは関数呼び出し履歴から生成したシグニチャによる学習を行うプリフェッチャである.D-JOLTは,予測精度の異なるプリフェッチャのハイブリッド構成と,連続リターン命令の回数を組み込んだシグニチャによって高い精度で遠い未来の予測を実現する.The First Instruction Prefetching Championshipで配布されたトレースを用いてD-JOLTを評価し,プリフェッチを行わないモデルに対して52.0%,最新のプリフェッチャに対して21.5%の性能向上を達成した. 
(英) Instruction cache misses and branch target buffer (BTB) misses are performance bottlenecks in recent applications,
and many instruction prefetchers have been proposed to eliminate them. In order for these prefetchers to work effectively, it is
important to issue prefetch at a sufficiently early timing using a long prefetch distance. In addition, we found that increasing
the prefetch distance improves not only the prefetch timing but also the coverage. Therefore, we propose a D-JOLT prefetcher
that takes advantage of a large prefetch distance. D-JOLT is a prefetcher that learns and prediction by signatures using the
information of function calls. D-JOLT achieves highly accurate prediction of a distant future with a hybrid configuration of
prefetchers with different prediction accuracy and a signature that uses the number of consecutive return instructions. We
evaluated D-JOLT with traces distributed in The First Instruction Prefetching Championship, and D-JOLT achieves a 52.0%
performance improvement over a processor without an instruction prefetching and a 21.5% performance improvement over the
state of the art prefetcher.
キーワード (和) プリフェッチ / 命令キャッシュ / 分岐先バッファ / / / / /  
(英) prefetching / instruction cache / branch target buffer / / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 120, no. 121, CPSY2020-1, pp. 1-8, 2020年7月.
資料番号 CPSY2020-1 
発行日 2020-07-23 (CPSY, DC) 
ISSN 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 CPSY2020-1 DC2020-1

研究会情報
研究会 CPSY DC IPSJ-ARC  
開催期間 2020-07-30 - 2020-07-31 
開催地(和) オンライン開催 
開催地(英) Online 
テーマ(和) SWoPP2020: 並列/分散/協調システムとディペンダブルコンピューティングおよび一般 
テーマ(英) SWoPP2020: Parallel, Distributed and Cooperative Processing Systems and Dependable Computing 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 CPSY 
会議コード 2020-07-CPSY-DC-ARC 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) プリフェッチ距離の性質に着目した命令プリフェッチャ 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Instruction Prefetcher focusing on properties of Prefetch Distance 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) プリフェッチ / prefetching  
キーワード(2)(和/英) 命令キャッシュ / instruction cache  
キーワード(3)(和/英) 分岐先バッファ / branch target buffer  
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) 中村 朋生 / Tomoki Nakamura / ナカムラ トモキ
第1著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
The University of Tokyo (略称: UTokyo)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 小泉 透 / Toru Koizumi / コイズミ トオル
第2著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
The University of Tokyo (略称: UTokyo)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 出川 祐也 / Yuya Degawa / デガワ ユウヤ
第3著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
The University of Tokyo (略称: UTokyo)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 入江 英嗣 / Hidetsugu Irie / イリエ ヒデツグ
第4著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
The University of Tokyo (略称: UTokyo)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 坂井 修一 / Shuichi Sakai / サカイ シュウイチ
第5著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
The University of Tokyo (略称: UTokyo)
第6著者 氏名(和/英/ヨミ) 塩谷 亮太 / Ryota Shioya / シオヤ リョウタ
第6著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
The University of Tokyo (略称: UTokyo)
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講演者 第1著者 
発表日時 2020-07-30 11:00:00 
発表時間 30分 
申込先研究会 CPSY 
資料番号 CPSY2020-1, DC2020-1 
巻番号(vol) vol.120 
号番号(no) no.121(CPSY), no.122(DC) 
ページ範囲 pp.1-8 
ページ数
発行日 2020-07-23 (CPSY, DC) 


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