ÍNDICE Motivación Objetivos Introducción Infraestructura Análisis estático Análisis dinámico Diagrama temporal Conclusiones 1
MOTIVACIÓN Actualmente está aumentando la demanda en el TLB. El alcance actual de los TLBs no es suficiente para apoyar dicha demanda. Posibles soluciones: Fuerza bruta ? escalar el tamaño del TLB. Inviable!!! Implantar un segundo nivel de TLB (L2).
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OBJETIVOS Historia y evolución TLB
Análisis estático
Análisis dinámico ? implantación TLB L2
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MEMORIA VIRTUAL Memoria virtual ? hacer creer a la CPU que cuenta con más MP de la que realmente dispone. Dos tipos de direcciones: Direcciones virtuales ? las que maneja la CPU (programador). Direcciones lógicas ? las que maneja la MP. Se basa en el principio de cercanía. Suele construirse sobre un esquema de paginación.
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TLB Problema: Tiempo acceso a TP excesivo. Solución: TLB. Translation Lookaside Buffer Caché pequeña asociativa y de acceso rápido. Almacena traducciones recientes.
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TLB: TRADUCCIÓN 6
CONFIGURACIONES TÍPICAS
Tiempo de acierto = 1 ciclo. Típicamente aciertos son > 99%. El fallo debe tratarse de forma rápida. normalmente entre 10-100 ciclos. TLBs son pequeñas ? entre 16 y 64 entradas. MIPS R2000 ? 64 entradas. Pentium Pro ? ITLB = 32 entradas y DTLB = 64 entradas. Tamaño TLB = {32..8192} bytes. VAX 11/780 ? 512 bytes.
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CACTI Evalúa las estructuras de memoria implementadas en un microprocesador. Se aplicará para el estudio estático del TLB; área, consumo y tiempo acceso. Devuelve la mejor configuración a partir de una función de optimización. 8
SIMPLESCALAR Software gratuito que funciona mediante Linux. Funciones creadas en “C”. Etapas = las mismas que un procesador real. Ejecución paso a paso como un procesador real. Entregará datos estadísticos. Formado por un kit de simuladores ? Uso: sim-outorder Formado por varios módulos ? Uso: cache 9
Benchmarks (SPEC2000) Benchmark: estándar de evaluación para comparar el nivel de rendimiento de componentes y/o sistemas completos en arquitectura de computadoras. El benchmark elegido ha sido SPEC2000.
SPECs enteros SPECs punto flotante
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MODIFICACIONES CACTI 1) Independizar resultados.
2) Eliminar restricciones en el tamaño del TLB. No soporta tamaños pequeños de TLB. Problema: C/(B*A*Ndbl*Nspd) = 0 para TLBs pequeños ? modificar area.c y time.c 3) Modificar máximo escala integración Soporta sólo hasta 80 nm, se introdujo hasta 90 nm ? modificar leakage.c e io.c
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PARÁMETROS ESTUDIADOS
Tamaño TLB: {256..32768 bytes}
Grado de asociatividad: {directa, 2, 4, 8}
Tamaño de línea: {32, 64, 128 bytes}
Escala de integración: {32, 45, 65, 90 nm}
# puertos: {L=1 E=1, L=2 E=1, L=2 E=2, L=4 E=1}
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VALORES BASE
Asociatividad: 4
Tamaño línea: 64 bytes
Escala integración: 45 nm
# puertos: L=2, E=1 y L/E=0
# subbancos: 1
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ANÁLISIS GRADO ASOCIATIVIDAD: TIEMPO DE ACCESO
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ANÁLISIS ESCALA INTEGRACIÓN: TIEMPO DE ACCESO
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ANÁLISIS GRADO ASOCIATIVIDAD: ÁREA
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