关于路预测访问的低功耗高速缓存设计的研究

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1、浙江大学硕士学位论文目录致{射⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．IIABSTRACT．⋯⋯．⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯．．II1绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．1研究背景与意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．2高速缓存的原理与架构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．21．2．1高速缓存的原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．21．2．2高速缓存的结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．21．2．3高速缓存的设

2、计关键⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41．3高速缓存低功耗的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．61．3．1高速缓存的功耗⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．61．3．2结构层面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7i．3．3行为层面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1i1．4论文的研究基础⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．121．4．1以往的路预测研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．121．4．2实验平台⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯131-5论文的研究内容和组织⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．132基于指令

3、的高速缓存分类路预测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯162．1指令集相关研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．162．2分类路预测原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．172．3分类路预测结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．192．4分类路预测实验与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．212．4．1分类路预测预测效率分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯222．4．2分类路预测功耗分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．252．4．3分类路预测性能分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．262．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯．273基于循环的高速缓存单路径路预测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．283．I基于循环的高速缓存路预测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯283．2单路径路预测原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．293．3单路径路预测结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．293．4单路径路预测实验与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．313．4．1单路径路预测预测效率分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．313．4．2单路径路预测功耗分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．34Ⅳ浙汀大学硕士学位论文目录3．4．3单路径路预测性能分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

5、⋯⋯⋯⋯．．353．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．354基于循环的高速缓存多路径路预测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．364．1多路径路预测原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．364．2多路径路预测结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．374．3多路径路预测实验与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．384．3．1多路径路预测效率分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．384．3．2多路径路预测功耗分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．414．3．3多路径路预测性能分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．414．4本章小结⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．425总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯435．1总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．435．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．44参考文献⋯⋯⋯⋯．：⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．46作者简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51V浙江大学硕士学位论文图目录1-1处理器基本存储架构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．31-2处理器访存结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．41-3验证平台基本框架⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．132-1

7、分类路预测结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．212-2返回指令预测效率与返回栈入I=1个数关系图⋯⋯⋯⋯⋯⋯．222-3跳转预测效率与跳转预测寄存器位数关系图⋯⋯⋯⋯⋯⋯．232-4跨条目预测效率与跨条目预测寄存器位数关系图⋯⋯⋯⋯⋯232-5分类路预测高速缓存与传统高速缓存功耗对比⋯⋯⋯⋯⋯．．262-6分类路预测高速缓存相对传统高速缓存的性能损失⋯⋯⋯⋯．263-1单路径路预测流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯293-2路径选择寄存器、路预测指针、状态寄存器更新示意图⋯⋯⋯303-3单路径路预测结构图

8、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯303-4预测效率与循环记录个数关系图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．323-5预测效率与路径长度关系图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯333-6单路径路预测高速缓存与传统高速缓存功耗对比⋯⋯⋯⋯⋯343-7单路径路预测高速缓存相对传统高速缓存的性能损失⋯⋯⋯．．354-1循环中的分支造成“乒乓现象”⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．364-2多路径路预测流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯374-3分支记录寄存器位数与预测效率关系图⋯