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主成分线性回归模型分析应用程序性能
  • ISSN号:1000-1239
  • 期刊名称:计算机研究与发展
  • 时间:0
  • 页码:1949-1955
  • 语言:中文
  • 分类:TP302[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]清华大学计算机科学与技术系,北京100084, [2]英特尔中国研究中心编程系统实验室,北京100080, [3]中国科学院数学与系统科学研究院,北京100190
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金项目(60773149,10425105);国家“八六三”高技术研究发展计划基金项目(2008AA012108);国家“九七三”重点基础研究发展计划基金项目(2007CB310900)
  • 相关项目:基于单片多处理器的指令级多线程研究
中文摘要:

应用程序的性能分析能够给体系架构设计者和性能优化者提供有效的参考和指导.采用主成分线性回归模型分析了SPEC CPU2006的整型程序性能.模型选取性能监测单元采样到的事件为自变量,每条指令的时钟周期数(CPI)作为因变量.模型中采用主成分分析法消除了性能事件之间的相关性.实验结果表明,模型的拟合优度在90%以上,对性能进行预测的平均相对误差为15%.模型从量化上分析了L1,L2高速缓存缺失作为影响性能的关键因素是怎样影响程序性能的.

英文摘要:

The factors influencing application performance are various and the extents of influence are different. Analyzing and distinguishing the extents of influence caused by various factors can guide the architects in the architecture design and help programmers in the optimization. However, it is not easy to distinguish the extents of influence because the factors may correlate each other themselves. In this paper, a principal component linear regression model aiming at performance of SPEC CPU2006 integer benchmarks is set up. Cycles per instruction (CPI) is used to represent the application performance and the performance events monitored by performance monitor unit (PMU) are used to represent the influencing factors. Principal component analysis is implemented to eliminate the linear correlation among performance events. Then linear regression model is set up which uses CPI as the dependent variable and principal components as the independent variables. This model can analyze the influence on CPI caused by the performance events i. e. L1 data cache miss, L2 cache miss, DTLB miss, branch mis-prediction, micro-fusion, memory disambiguation events quantitatively. The model is validated by the t test and F test with goodness of fit over 90%. The average relative prediction error of the model is 15%. The results show quantitatively how L1 and L2 cache misses dominate the performance of the applications.

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期刊信息
  • 《计算机研究与发展》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院计算技术研究所
  • 主编:徐志伟
  • 地址:北京市科学院南路6号中科院计算所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:crad@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620696 62600350
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1239
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1777/TP
  • 邮发代号:2-654
  • 获奖情况:
  • 2001-2007百种中国杰出学术期刊,2008中国精品科...,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40349