재사용 조건

이상에서 캐시의 특성을 표현하는 생존시간과 희생 블록의 특성을 표현 하는 교체

-

재사용 시간에 대해 알아보았다

.

이 장에서는 어떻게 생존시간 과 교체

-

재사용 시간을 가지고

,

희생 블록이 전달됐을 경우 원격 캐시 적 중으로 재사용 되는지 여부를 알려주는 재사용 조건을 얻을 수 있는지 알 아본다

.

어떤 블록이 희생되어 다른 캐시로 전달되었을 경우 그 블록이 원격 캐 시 적중이 되면

,

수백 사이클에 이르는 메모리로의 접근 대신 수십 사이 클에 불과한 캐시 접근이 일어나기 때문에 성능이 향상된다

.

반대로 전달 된 희생 블록이 원격 적중 되지 않고 그대로 다시 희생되어 캐시에서 없 어진다면

,

희생 블록을 전달한 코어는 성능향상이 없으며 희생 블록을 전 달받은 코어는 자신의 블록을 희생시켜서 전달받았기 때문에 캐시 공간 부족으로 성능이 악화된다

.

그러므로 어떤 희생 블록이 발생했을 때 이 블록을 전달하여 성능 향상을 얻으려면

,

그 희생 블록이 어떤 캐시에게 전달되었을 경우 그 블록이 전달된 캐시 안에서 원격 적중이 될 것인지를 예측하고

,

그 정보를 바탕으로 전달 여부를 결정해야 한다

.

본 논문에서는 희생 블록이 어떤 캐시에게 전달되었을 경우 그 블록이 전달된 캐시 안에서 원격 적중이 되는 조건으로 다음과 같은 재사용 조건 을 제안한다

.

정의

2.3

재사용 조건

(Reuse Condition)

어떤 희생 블록과 희생 블록이 전달될 캐시가 있을 때

,

희생 블록의 교체

-

재사용 시간이 희생 블록이 전 달될 캐시의 생존 시간에 비해 작거나 같을 때 재사용 조건을 만족시킨다 고 정의한다

. □

어떤 희생 블록과 전달될 캐시가 있고 그에 따른 교체

-

재사용 시간과 생존 시간을 알 경우 재사용 시간과 생존 시간이 재사용 조건을 만족시킨 다면

,

그 희생 블록이 캐시에 전달되었을 경우 원격 적중이 일어날 것이 라고 예측할 수 있다

.

재사용 조건을 만족한다면 희생 블록의 교체

-

재사용 시간이 희생 블록 이 전달될 캐시의 생존시간보다 작거나 같다

.

그렇다면 전달된 희생 블록 이 전달된 캐시에서 희생되어 나가기 전에 원격 캐시 적중이 일어나게 되 어 메모리 접근을 줄이고 캐시 접근을 늘려 성능에 도움이 된다

.

반대로 재사용 조건을 만족하지 못한다는 말은 희생 블록의 교체

-

재사용 시간이 희생 블록이 전달될 캐시의 생존시간보다 크다는 말과 같다

.

이 경우 전 달된 희생 블록은 원격 캐시 적중을 일으키지 못하고 그대로 전달된 캐시 에서 희생되어 나가게 된다

.

원격 캐시 적중을 일으키지 못한 전달된 희 생 블록은 원래 있던 블록을 희생 시키면서 캐시 공간을 줄이고 캐시 연 결망의 대역폭과 에너지를 소모하면서 성능을 하락시킨다

.

그림 2.9 재사용 조건

그림

2.9

는 재사용 조건의 예를 설명한다

.

그림

2.9 (ㄱ)

은 희생 블록의 교체

-

재사용 시간이 캐시

B

의 생존 시간보다 커서 재사용 조건을 만족하 지 않을 경우이다

.

희생 블록은 캐시

B

에 전달된 후 생존시간이 되면 캐

시

B

에서 희생되어 나오게 된다

.

이후 교체

-

재사용 시간이 되어 캐시를 접근 했을 때는 이미 희생되어 나갔으므로 적중 실패한다

.

그림

2.9 (ㄴ)

은 희생 블록의 교체

-

재사용 시간이 캐시

B

의 생존 시간보

다 작아 재사용 조건을 만족하는 경우를 설명한다

.

희생 블록은 캐시

B

에 전달된 후 교체

-

재사용 시간이 되는 시점에 캐시

B

의 생존 시간이 끝나지 않았으므로 캐시

B

에 존재 한다

.

따라서 캐시 적중이 일어나며 재사용이 가능하다

.

전술한 바와 같이

,

재사용 조건을 사용함으로써 희생 블록이 어떤 캐시 에 전달됐을 경우 그 캐시에서 희생되어 나오기 전에 원격 캐시 적중을 일으키는지 예측할 수 있다

.

희생 블록 전달은 에너지

,

캐시 연결망 대역 폭 등을 소모하며 또한 원래 캐시 내부에 존재하던 블록을 희생시키기 때 문에 캐시 용량을 줄이는 효과까지 있다

.

따라서 원격 캐시 적중을 일으 키지 못하는 희생 블록 전달은 오히려 에너지

,

캐시 연결망 대역폭을 소 모하면서 성능을 하락시킨다

.

재사용 조건을 이용하여 전달됐을 때 원격 캐시 적중을 일으킬 것이라고 예측되는 희생 블록만을 전달한다면

,

원격 캐시 적중을 일으키지 않는 희생 블록 전달은 감소시키고 원격 캐시 적중 을 일으키는 희생 블록 전달은 증가시킴으로서 에너지와 캐시 연결망 사 용을 성능 향상으로 이끌 수 있다

.