SPM共存架的动态存储布局优化技术研究的开题报告

Cache/SPM共存架的动态存储布局优化技术研究的开题报告一、研究背景随着计算机的不断发展，程序的复杂度不断增加，对计算机存储子系统的要求也越来越高。现在的多核处理器系统中，Cache和SPM通常被使用来提高程序的性能。Cache是一个高速的SRAM存储器，位于CPU和主存之间。Cache会将最近访问的数据复制到其中，使得CPU可以更快地访问数据。而SPM是Single-ProgramMultiple-Data的缩写，是一个高带宽、低延迟的静态内存。和Cache不同，SPM通常是直接映射到物理地址空间的某一段，程序可以通过直接寻址的方式访问其中的数据。然而，Cache和SPM之间存在一些矛盾。Cache会根据访问频率和时间局部性的原则来决定哪些块会被放入Cache中，哪些会被淘汰。而SPM则是完全静态的，它不会根据访问频率来区分哪些数据应该放在其中。在多核处理器系统中，Cache和SPM通常是共存的。这样做是为了解决Cache无法提供足够带宽或者容量的问题。但是，当Cache和SPM共存时，程序的性能会受到影响。因此，如何优化Cache/SPM的共存架构，是一个非常值得研究的问题。本文将研究动态存储布局优化技术，以提高程序的性能和效率。二、研究内容和目标本文的研究内容主要包括以下几个方面：1.分析Cache和SPM之间的冲突和矛盾。研究Cache中数据块的淘汰策略和SPM中数据的访问方式，分析它们之间的差异和冲突，并且探索如何解决这些问题。2.研究动态存储布局优化技术。这种技术通过改变程序的内存分配方式来优化程序的性能。一种典型的动态存储布局优化技术是基于分配器的技术，它可以根据程序的运行情况动态地分配内存。3.设计并实现一个动态存储布局优化的方案。我们将根据前两个方面的研究结果，设计并实现一个动态存储布局优化方案。这个方案将会综合考虑Cache和SPM的特点，并且通过改变程序的内存分配方式来优化程序的性能和效率。本文的研究目标是：1.提高Cache/SPM共存架构下程序的性能和效率。2.研究动态存储布局优化技术，探索其在处理器架构中的应用。3.设计并实现一个动态存储布局优化的方案，验证其有效性和可行性。三、研究方法本文的研究方法主要包括以下几个方面：1.理论研究。通过对Cache和SPM的特性和工作原理进行深入的研究，探讨Cache/SPM共存架构下的问题和挑战，以及动态存储布局优化的理论基础和方法。2.实验研究。通过实验验证我们的方案的有效性和可行性。我们将采用SPEC2006和PARSEC这两个广泛使用的基准测试套件来评估程序的性能和效率。我们将设计多组实验，比较我们提出的方案和其他已有的方案的性能和效率。3.工程实现。我们将从理论研究和实验验证的角度出发，设计并实现一个动态存储布局优化方案。我们将使用C语言和SystemC来实现方案的原型，并且在FPGA上进行验证。四、预期成果1.提出一个新的动态存储布局优化方案，可以优化Cache/SPM共存架构下的程序性能和效率。2.通过对主流基准测试套件的评估，验证我们提出的方案的有效性和可行性。3.在FPGA上实现我们的方案，证明其可以应用于实际的多核处理器系统中。五、研究意义本研究的意义在于：1.提高Cache/SPM共存架构下程序的性能和效率。通过优化存储布局和内存分配方式，可以充分利用Cache和SPM的特点，提高程序的性能和效率。2.提高处理器架构的效率。动态存储布局优化技术可以适应不同的应用场景，提高处理器架构的效率和