Descrizione del progetto
Estendere il protocollo di coerenza per ottimizzare l’efficienza energetica dei processori multicore
I processori multicore nei dispositivi digitali come gli smartphone e i server ad alte prestazioni richiedono una maggiore potenza di calcolo per accedere alle applicazioni emergenti. Le loro prestazioni, tuttavia, possono essere notevolmente ostacolate da tecniche di esecuzione speculativa nell’hardware, che spesso eseguono operazioni inutili che aumentano eccessivamente il consumo di energia. Ecco perché è essenziale progettare processori multicore più efficienti dal punto di vista energetico. Il progetto ECHO, finanziato dall’UE, si propone di migliorare le prestazioni e l’efficienza dei futuri processori multicore potenziando il ruolo del protocollo di coerenza della cache. Aggiungendo semplici estensioni al protocollo di coerenza della cache, sarà possibile ridurre le speculazioni errate al nucleo di elaborazione e consentirne l’ottimizzazione durante la compilazione.
Obiettivo
Multicore processors are present nowadays in most digital devices, from smartphones to high-performance
servers. The increasing computational power of these processors is essential for enabling many important
emerging application domains such as big-data, media, medical, or scientific modeling. A fundamental
technique to improve performance is speculation, a technique that consists in executing work before it is
known if it is actually needed. In hardware, speculation significantly increases energy consumption by
performing unnecessary operations, while speculation in software (e.g. compilers) is not the default thus
preventing performance optimizations. Since performance in current multicores is limited by their power
budget, it is imperative to make multicores as energy-efficient as possible to increase performance even
further.
In a multicore architecture, the cache coherence protocol is an essential component since its unique but
challenging role is to offer a simple and unified view of the memory hierarchy. This project envisions that
extending the role of the coherence protocol to simplify other system components will be the key to
overcome the performance and energy limitations of current multicores. In particular, ECHO proposes to
add simple but effective extensions to the cache coherence protocol in order to (i) reduce and even
eliminate misspeculations at the processing cores and synchronization mechanisms and to (ii) enable
speculative optimizations at compile time. The goal of this innovative approach is to improve the
performance and energy efficiency of future multicore architectures. To accomplish the objectives
proposed in this project, I will build on my 14 years expertise in cache coherence, documented in over 40
publications of high impact.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-COG - Consolidator GrantIstituzione ospitante
30003 Murcia
Spagna