Spatiotemporal Coherence Tracking

Alisafaee, Mohammad

doi:10.1109/micro.2012.39

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“…Examples of run-time classifications are OS-based [7], [10], [11] (Section II-B1), TLB-based [32], or hardware-based [9], [12], [15], [33] methods. TLB-based methods are able to capture more private pages, but at the cost of extra traffic and complexity.…”

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

A Dual-Consistency Cache Coherence Protocol

Ros

Jimborean

2015

2015 IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium

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Abstract-Weak memory consistency models can maximize system performance by enabling hardware and compiler optimizations, but increase programming complexity since they do not match programmers' intuition. The design of an efficient system with an intuitive memory model is an open challenge. This paper proposes SPEL, a dual-consistency cache coherence protocol which simultaneously guarantees the strongest memory consistency model provided by the hardware and yields improvements in both performance and energy consumption. The design of the protocol exploits a compile-time identification of code regions which can be executed under a less restrictive, thus optimized protocol, without harming correctness. Outside these regions, code is executed under a more restrictive protocol which enforces sequential consistency. Compared to a standard directory protocol, we show improvements in performance of 24% and reductions in energy consumption of 32%, on average, for a 64-core chip multiprocessor.

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Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

A Dual-Consistency Cache Coherence Protocol

Ros

Jimborean

2015

2015 IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium

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“…State-of-the-art directories use multi-grain directory entries (MGD) to exploit the temporarily private nature of large continuous chunks of blocks (or region) [2] [9]. Since a region entry is temporarily private by nature, the design can naturally fit into our selective data allocation, further shrinking the tag array of SelectDirectory.…”

Section: E Extending Selectdirectory With State-of-the-art Coherencementioning

confidence: 99%

“…Other approaches like Cuckoo directory [12] and SCD [20] make more effective use of the directory by using a multihashing based insert and replacement policy, thus reducing the set conflicts. Recently, SCT [2] and MGD [9] employ multigranular entries to compact the directory storage.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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SelectDirectory: A Selective Directory for Cache Coherence in Many-Core Architectures

Yuan¹,

Wang²,

Ge³

et al. 2015

Design, Automation &Amp; Test in Europe Conference &Amp; Exhibition (DATE), 2015

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Abstract-As we move into many-core era fueled by Moore's Law, it has become unprecedentedly challenging to provide the shared memory abstraction through directory-based cache coherence. The main difficulty is the high area and power overhead of the directory in tracking the presence of a memory block in all the private caches. Sparse directory offers relatively better design trade-offs by decoupling the coherence meta-data from the last-level cache (LLC); but still suffers from high area/power issues. In this work, we propose a compact directory design by exploiting the observation that a significant fraction of the memory blocks are temporarily exclusive in the cache hierarchy and hence only needs minimal sharer information. Inspired by this observation, we propose to further decouple the tag array from the coherence meta-data array in the sparse directory and allocate a sharer list only for the actively shared blocks. Experimental results reveal that our proposal, called SelectDirectory, can substantially save directory storage area and energy without sacrificing performance.

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“…Therefore, detecting read-only data significantly improves the potential of a classification mechanism. Finally, some classification approaches store the data sharing status in the cache or the directory structures [11,25,33,62,88], limiting the applicability of the classification, since the private-shared information is obtained after the cache miss.…”

Section: Context and Motivationmentioning

confidence: 99%

Design of Efficient TLB-based Data Classification Mechanisms in Chip Multiprocessors

García¹

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AcknowledgmentCuatro años de esfuerzo dan para mucho. Echándo la vista atrás, muchas son las personas que me han apoyado, muchos los que me han escuchado. Gracias a todos.A Ramón y Lola. Sin ellos, sin su apoyo y su amor, no habría llegado hasta aquí. Sin su inspiración no habría siquiera empezado el camino. Ellos plantaron la semilla de la curiosidad, tan necesaria para superar la frustración y las dificultades a las que todo investigador tiene que enfrentar en su camino.A Víctor. Hermano y amigo. El espejo en el que me miro. Me has dado fuerza en cada etapa de mi vida. Gracias por todo. Habrá que pensar una buena ruta en bici para celebrarlo.A Carla. Por su paciencia, por su ayuda, por respaldarme cuando lo he necesitado. Siempre me has animado a seguir adelante y has permanecido a mi lado en cada etapa del doctorado. Más que eso, eres uno de los pilares principales de mi vida.A Salomé, Eloy y Sergio. Por quererme y aceptarme como uno más de la familia. Realmente yo lo siento del mismo modo. Gracias.A mis amigos. Samuel, Eduardo, Manolo. Ya sea jugando a algún juego, organizándo viajes juntos, o saliendo de fiesta o a tomar algo, siempre habéis estado ahí, siendo partícipes de mis logros y mis frustraciones. Tanto como yo de las vuestras. Y espero que siga siendo así por muchos, muchos años.Allá por 2007 empezaba mi andadura por la universidad, hace ya diez años.Ésta ha sido mi segunda casa, y le debo mucho. Y tengo muchos que agradecer también a toda la gente que he conocido en este etapa. Incluyendoéstaúltima fase en el Grupo de Arquitecturas Paralelas.Por supuesto y ante todo a mis directores, Alberto, Antonio y Maria Engracia. Me habéis guiado e inspirado, desafiado y ayudado en cada etapa de mi doctorado. Vuestra paciencia y esfuerzo han sido claves para la consecución de este trabajo. He aprendido mucho durante estos años. No sólo en materia de arquitectura de computadores, sino también en investigación científica; a amarla, a observar los pequeños detalles, a analizar los datos y entender qué esta ocurriendo para así poder seguir avanzando. Ellos han cambiado mi vida, profesional y personal, para siempre.A Núria, Salva y Eduardo. No nos vemos tanto como antes, nuestras vidas, sus obligaciones, nos alejan. Pero aún nos quedarán esas tardes de cervezas para ponernos al día. Siempre.A mis compañeros de laboratorio. José Vicente, José María, Migue, Vicent, Joan, Fran, Javi, Roberto, Carlos, Santi, y un largo etcétera. A los que se fueron, Knut, Mario, Crispín. Tantos y tantos. A todos os debo algo. Lo que ha unido el BoardGameArena que no lo separen nuestras exitosas carreras en el extranjero, como un tren de mercancías desbocado y sin frenos. Y por supuesto a Ricardo. El verdadero pilar del laboratorio, en lo técnico y en lo personal. Tu increible paciencia y dedicación te hacen pieza central del trabajo de todos nosotros en el grupo.

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