Opis projektu
Rozszerzenie protokołu spójności w celu optymalizacji efektywności energetycznej procesorów wielordzeniowych
Procesory wielordzeniowe wykorzystywane w urządzeniach cyfrowych, takich jak smartfony i wysokowydajne serwery, będą wymagać większej mocy obliczeniowej w związku z pojawianiem się nowych zastosowań. Wydajność takich procesorów może być znacznie ograniczana w wyniku stosowania technik spekulacyjnych na poziomie sprzętowym, które skutkują wykonywaniem niepotrzebnych operacji, a co za tym idzie zwiększeniem zużycia energii. W związku z tym konieczne jest opracowanie procesorów wielordzeniowych o większej efektywności energetycznej. Finansowany ze środków UE projekt ECHO ma na celu poprawę wydajności i sprawności przyszłych procesorów wielordzeniowych poprzez wzmocnienie roli protokołu spójności danych w pamięci podręcznej. Po wprowadzeniu prostych rozszerzeń do tego protokołu możliwe będzie zmniejszenie liczby nieprawidłowych spekulacji w rdzeniu procesora, a także przeprowadzanie optymalizacji opartej na wykonywaniu spekulacyjnym podczas kompilowania.
Cel
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.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-COG - Consolidator GrantInstytucja przyjmująca
30003 Murcia
Hiszpania