Ön belleklerde kullanılan enerjinin optimizasyonu ve enerji kaybının azaltılması

Abstract

ÖN BELLEKLERDE KULLANILAN ENERJİNİN OPTİMİZASYONUVE ENERJİ KAYBININ AZALTILMASIÖZETDaha önceden yapılmış olan çalışmaların çoğunda önbellekler için performansve enerji optimizasyonları konularına bir arada bakılmamıştır. Genel olarak,performansa dayalı teknikler enerji tüketimine etki etmiş, enerjiye dayalı tekniklerdeprogram çalışma süresini arttırmaktadır. Gömülü sistemlerde çoklu tekniklerin birarada kullanılmasıyla önbelleklerin toplam enerji ve performans davranışları açık biraraştırma konusudur. Yapılan bu tez çalışmasında, bu konular üzerine odaklanılmış;performans ve enerji optimizasyonlarının birbirlerini nasıl etkilediği gösterilmiştir.Daha sonra önceden getirme işlemine duyarlı önbellek bloklarının enerjilerininkesilmesine yönelik üç ayrı optimizasyon yöntemi önerilmiştir. Özellikle, buoptimizasyon yaklaşımları önceden getirilmiş bloklara, normal yoldan önbelleğegetirilen bloklardan farklı davranmıştır. Önerilen yöntemlerin, SPEC2000'denrasgele seçilen beş tane uygulama üzerinde yapılan testlerinde, sızıntı enerjiyi önemlioranda azalttığı gösterilmiştir. Yapılan testlerin sonuçlarına bakıldığında, sağlananenerji tasarrufunun sistem performansını çok az miktarda etkilediği görülmüştür.Anahtar Sözcükler: Önbellekler, Önceden Getirme İşlemi, Sızıntı Enerjiv

ENERGY OPTIMIZATION IN CACHE MEMORY AND REDUCINGCACHE LEAKAGE POWERABSTRACTIn general, performance-oriented techniques influence energy consumption andenergy-oriented techniques increase program execution cycles. The overall energyand performance behavior of caches in embedded systems when multiple techniquesco-exist remains an open research problem. In this study, it?s focused on thesesubjects and demonstrated how performance and energy optimizations affect eachother. Then we proposed three optimization schemes that turn off cache lines in aprefetching-sensitive manner. Specifically, these schemes treat prefetched cachelines differently from the lines brought to the cache in a normal way. It has beenindicated that proposed methods decrease leakage energy considerably in performedtests on five randomly-selected codes from the SPEC2000 simulator. When theresults of the performed tests evaluated, it has been observed that the performanceoverheads introduced by these schemes are negligible.Keywords: Caches, Prefetching, Leakage Energyvi