| 講演名 | 2020-07-30 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(東大), 小泉 透(東大), 出川 祐也(東大), 入江 英嗣(東大), 坂井 修一(東大), 塩谷 亮太(東大), |
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| 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． |
| 抄録(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 isimportant to issue prefetch at a sufficiently early timing using a long prefetch distance. In addition, we found that increasingthe prefetch distance improves not only the prefetch timing but also the coverage. Therefore, we propose a D-JOLT prefetcherthat takes advantage of a large prefetch distance. D-JOLT is a prefetcher that learns and prediction by signatures using theinformation of function calls. D-JOLT achieves highly accurate prediction of a distant future with a hybrid configuration ofprefetchers with different prediction accuracy and a signature that uses the number of consecutive return instructions. Weevaluated 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 thestate 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 |
| キーワード(英) | prefetching / instruction cache / branch target buffer |
| 資料番号 | CPSY2020-1,DC2020-1 |
| 発行日 | 2020-07-23 (CPSY, DC) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | CPSY / DC / IPSJ-ARC |
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| 開催期間 | 2020/7/30(から2日開催) |
| 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 |
| 委員長氏名（和） | 入江 英嗣(東大) / 高橋 寛(愛媛大) / 井上 弘士(九大) |
| 委員長氏名（英） | Hidetsugu Irie(Univ. of Tokyo) / Hiroshi Takahashi(Ehime Univ.) / Hiroshi Inoue(Kyushu Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 鯉渕 道紘(NII) / 中島 耕太(富士通研) / 土屋 達弘(阪大) |
| 副委員長氏名（英） | Michihiro Koibuchi(NII) / Kota Nakajima(Fujitsu Lab.) / Tatsuhiro Tsuchiya(Osaka Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 高前田 伸也(北大) / 津邑 公暁(名工大) / 新井 雅之(日大) / 難波 一輝(千葉大) / 今村 智(富士通研) / 塩谷 亮太(東大) / 谷本 輝夫(九大) / 新田 高庸(NTT) |
| 幹事氏名（英） | Shinya Takameda(Hokkaido Univ.) / Tomoaki Tsumura(Nagoya Inst. of Tech.) / Masayuki Arai(Nihon Univ.) / Kazuteru Namba(Chiba Univ.) / Satoshi Imamura(Fujitsu Labs.) / Ryota Shioya(Univ. of Tokyo) / Teruo Tanimoto(Kyushu Univ.) / Koyo Nitta(NTT) |
| 幹事補佐氏名（和） | 小川 周吾(日立) / 有間 英志(東大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Shugo Ogawa(Hitachi) / Eiji Arima(Univ. of Tokyo) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Computer Systems / Technical Committee on Dependable Computing / Special Interest Group on System Architecture |
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| 本文の言語 | JPN |
| 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（和） | |
| 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 |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 中村 朋生 / Tomoki Nakamura |
| 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） | 小泉 透 / Toru Koizumi |
| 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） | 出川 祐也 / Yuya Degawa |
| 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） | 入江 英嗣 / Hidetsugu Irie |
| 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） | 坂井 修一 / Shuichi Sakai |
| 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） | 塩谷 亮太 / Ryota Shioya |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 東京大学(略称：東大) The University of Tokyo(略称：UTokyo) |
| 発表年月日 | 2020-07-30 |
| 資料番号 | CPSY2020-1,DC2020-1 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | CPSY-121,DC-122 |
| ページ範囲 | pp.1-8(CPSY), pp.1-8(DC), |
| ページ数 | 8 |
| 発行日 | 2020-07-23 (CPSY, DC) |