해석적 방법을 이용한 비순차이슈 수퍼스칼라 프로세서의 시스템 성능분석

초록

본 논문에서는 비순차이슈를 사용하는 수퍼스칼라 프로세서에서 명령어의 실행율을 예측할 수 있는 해석적 모델을 제한한다. 기존의 연구에서는 단순히 시뮬레이션을 사용해서 프로세서의 성능을 예측하거나 명령어 레벨의 병렬성, 캐쉬미스 등의 영향을 연구하였으나 이러한 시뮬레이션에 기초한 방법으로는 정확한 성능 제약의 원인을 알아내기 어렵다. 본 논문에서는 캐쉬미스와 분기예측율을 고려한 큐잉모델(Queueing Model)을 사용해서 프로세서의 실행율을 에측하는 방법을 제안하였다. 이 모델에서는 캐쉬미스, 분기예측율 뿐만 아니라 파이프라인 스테이지의 버퍼의 부족과 같은 자원충돌에 의한 실행율의 감소를 정확하게 예측할 수 있다. 본 논문에서는 해석적 모델의 타당성을 검증히기 위해서 명령어 트레이스를 이용한 시뮬레이션을 수행하였으며 0%에서 최대 20%이내의 오차의 범의를 가졌다. 대부분의 경우 10%이내의 정확도를 유지하였다.