멀티태스킹 시스템에서 데이터 캐시의 동적 인덱스 관리 기법 = Dynamic Index Management Method of Data Cache in Multitasking System

국문 초록 (Abstract)

멀티태스킹으로 동작하는 스마트폰 등 많은 모바일 기기에서 에너지 소모를 줄이는 것은 중요하다. 단일 프로그램 환경과 달리 멀티태스킹은 여러 프로그램이 캐시에 대해 경쟁하게 되는데 캐시 적중률이 저하될 경우 주 메모리에 대한 액세스를 필요로 하기에 성능 저하뿐 아니라 주 메모리 구동을 위한 전력 소모가 증가하게 된다. 본 논문은 충돌에 의한 캐시 적중률 저하를 감소하기 위하여 동적 인덱스 기법을 멀티태스킹 환경으로 확장하여 적용하였으며, 동적 인덱스 기법의 단점인 인덱스 전환시의 캐시 플러쉬 동작을 불필요하도록 개선하였다. 시뮬레이션 결과에 따르면 제안한 기법을 사용할 경우 멀티태스킹 시스템의 데이터 캐시 실패를 줄일 수 있었으며 이로 인한 성능 개선 및 에너지 절감을 얻을 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Energy-saving is one of the most important issues in the multitasking systems such as smart phones. Every program competes on the cache, while the cache misses invoke power consumption by the main memory as well as slowdown of the program. In this paper, we propose a dynamic switching of cache index under multitasking environment which alleviates cache conflict and removes the problem of index switching. Simulation results show that the proposed method can reduce the data cache misses as well as the energy consumption consequent upon the memory driving.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 관련 연구
• 3. 동적 인덱스 관리 방법
• 4. 시뮬레이션 및 성능 평가
• 5. 결론 및 향후 연구
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

1 P. Petrov, "Towards Effective Embedded Processors in Codesigns: Customizable Partitioned Caches" 79-84, 2001

2 K. Patel, "Reducing Cache Misses by Application-Specific Re- Configurable Indexing" 125-130, 2004

3 N. Topham, "Randomized Cache Placement for Eliminating Conflicts" 48 (48): 185-192, 1999

4 R. R. Rau, "Pseuso-randomly interleaved memory" 74-83, 1991

5 R. Balasubramonian, "Memory Hierarchy Reconfiguration for Energy and Performance in General Purpose Processor Architectures" 245-257, 2000

6 T. Givargis, "Improved Indexing for Cache Miss Reduction in Embedded Systems" 875-880, 2003

7 A. Gonzalez, "Eliminating Cache Conflict Misses Through XOR-Based Placement Functions" 76-83, 1997

8 J. Kim, "Dynamic Reconfiguration of Cache Indexing in Embedded Processors" 637-647, 2007

9 A. Agarwal, "Column-Associative Caches: A technique for Reducing the Miss Rate of Direct Mapped Caches" 170-180, 1993

10 M. A. Vega-Rodriguez, "An Educational Tool for Testing Caches on Symmetric Multiprocessors" 25 (25): 187-194, 2001

11 P. D'Alberto, "A Data cache with dynamic mapping" 436-440, 2003

12 A. Seznec, "A Case for Two-Way Skewed-Associative Caches" 169-178, 1993

13 Hynix Semiconductor, "240pin DDR2 SDRAM Unbuffered DIMMs based on 2Gb A version Rev.0.1"