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一种基于微基准程序和理想上限的处理器性能分析方法
  • ISSN号:0372-2112
  • 期刊名称:《电子学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP332[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]中国科学技术大学计算机科学技术系,安徽合肥230027, [2]中国科学院计算技术研究所,北京100080
  • 相关基金:国家杰出青年基金(No.60325205);国家自然科学基金(No.60673146);国家863高技术发展计划(No.2006AA010201),国家973重点基础研究计划(No.2005CB321600);中科院计算所知识创新课题(No.20066012);北京市自然科学基金(No.4072024)
中文摘要:

随着现代高性能通用处理器结构的不断发展,处理器的性能分析已经变得越来越困难.基于大工作负载和单纯依靠模拟器的性能分析方法复杂度高,且难以直观地反映微体系结构特征.本文针对超标量处理器的特点。提出一种新的处理器性能分析方法,具体包括:设计一个微基准程序集Godson-Mierobeneh,并提出相应的理想性能上限计算公式.这种方法扩充了过去基于约束的性能分析方法,可以更加完整地评估流水线性能并有效地发现性能瓶颈.本文使用这种方法分析比较了龙芯2号处理器和Alpha21264处理器,并依此改进了龙芯2号的结构,使得微基准程序的平均性能提高了13.8%,SPEC程序集的IPC提高了28.8%.本文提出的性能分析方法在龙芯2号的结构优化工作中发挥了重要作用.

英文摘要:

The performance analysis process of microprocessor has become more and more difficult with the rapid development of modem processor architecture. The traditional performance analysis approach based on macro benchmarks and simulator is complex and time-consuming. Moreover, it can not analyze the micro-architectural characteristics systematically. In this paper, a novel performance analysis approach based on micro-benchmark (Godson-Microbench) and ideal-bound computation formulas is proposed.This approach extends the bounds based performance analysis approach.Compared with the traditional approach,this ap- proach can be used to analyze the pipeline efficiency and identify the performance bottleneck. With this approach, the micro-archi- tecture of the Godson-2 processor and Alpha21264 processor are analyzed and compared. On the basis of this work, we improve the architecture of Godson-2,resulting a 13.8% increase in performance of the micro-benchmarks and 28.8% increase in IPC of the SPEC CPU2000. This performance analysis approach is a complement of the cycle-accurate simulation and plays an important role in the architectural optimization process of Godson-2.

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期刊信息
  • 《电子学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电子学会
  • 主编:郝跃
  • 地址:北京165信箱
  • 邮编:100036
  • 邮箱:new@ejournal.org.cn
  • 电话:010-68279116 68285082
  • 国际标准刊号:ISSN:0372-2112
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2087/TN
  • 邮发代号:2-891
  • 获奖情况:
  • 2000年获国家期刊奖,2000年获国家自然科学基金志项基金支持,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:57611