A study of Very-Large-Data-Path Architecture

超大数据路径体系结构的研究

• 批准号: 11480066
• 负责人: TANAKA Hidehiko
• 金额: $ 9.54万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11480066/
• 关键词: VLDP Architecture; Computer Architecture; Micro Prosessor; Instruction-level parallerism; Speculative Execution; Multi-Path Execution; Branch Prediction; Value Prediction

This fiscal year we decided upon the detailed specification of the Very Large Data Path (VLDP) architecture, and performed evaluation by the simulator. In order to raise fetch efficiency [that is one of the features of the VLDP architecture], the mechanism which changes dynamically the mode which fetches only a single path, and the mode which fetches two or more paths was proposed and were mounted in the simulator. About processing of load/store instructions during a different path, the conventional load store queue was divided, the technique of raising the scalability of mounting was proposed, and it mounted in the simulator. Multi path fetch, multi path management, a distributed register file, and a load store unit, ad other VLDP architecture modules were detailed, such as the signal line between each module, the timing of pipeline operation, the state transition, etc. were determined. Moreover, each module was unified and adjusted and it decided upon architecture specification. According to this specification, the VLDP integrated pipeline simulator (cycle based) was created. Moreover, decision of a instruction set, creation of a functional simulator, creation of a VLDP assembler, etc. performed maintenance of simulation environment. By the integrated simulator, we evaluate and toptimize the architecture.

本财年，我们确定了超大数据路径（VLDP）架构的详细规范，并通过模拟器进行了评估。为了提高获取效率（这是VLDP体系结构的特点之一），提出了仅获取一条路径的模式和获取两条或多条路径的模式的动态变化机制，并将其安装在仿真器中。针对加载/存储指令在不同路径上的处理，对传统的加载存储队列进行了划分，提出了提高加载可扩展性的技术，并在模拟器上进行了加载。详细介绍了多路径读取、多路径管理、分布式寄存器文件和负载存储单元等VLDP体系结构模块，如各模块之间的信号线、管道运行的时序、状态转换等。并对各个模块进行统一调整，确定了体系结构规范。根据该规范，创建了VLDP集成管道模拟器（基于循环）。对仿真环境进行了维护，包括指令集的确定、功能模拟器的创建、VLDP汇编器的创建等。通过集成的仿真器，对体系结构进行了评估和优化。

项目成果

高野 直樹, 坂井 修一, 田中 英彦: "大規模データパスプロセッサにおける複製法を用いたキャッシュシステムの提案"情報処理学会 計算機アーキテクチャ研究会報告. 144. 117-122 (2001)

Naoki Takano、Shuichi Sakai、Hidehiko Tanaka：“在大规模数据路径处理器中使用复制方法的缓存系统的提案”日本信息处理学会计算机体系结构研究小组报告 144. 117-122 (2001)。

塚本 泰通, 安島 雄一郎, 坂井 修一, 田中 英彦: "大規模データパス・アーキテクチャにおけるフェッチ機構"情報処理学会 計算機アーキテクチャ研究会報告. 39. 25-30 (2001)

Yasumichi Tsukamoto、Yuichiro Yasujima、Shuiichi Sakai、Hidehiko Tanaka：“大规模数据路径体系结构中的获取机制”日本信息处理学会计算机体系结构研究组报告 39. 25-30 (2001)。

入江 英嗣,坂井 修一,田中英彦: "複数パス実行時におけるキャッシュトラフィックの傾向分析"情報処理学会 第59回全国大会. 1. 39-40 (1999)

Hidetsugu Irie、Shuichi Sakai、Hidehiko Tanaka：“执行多路径时缓存流量的趋势分析”日本信息处理学会第 59 届全国会议 1. 39-40 (1999)。

吉瀬謙二,坂井修一,田中英彦: "2レベル・ストライド値予測機構の可能性検討"情報処理学会論文誌. 41. 1340-1350 (2000)

Kenji Kichise、Shuichi Sakai、Hidehiko Tanaka：“两级步幅值预测机制的可能性研究”日本信息处理学会汇刊 41. 1340-1350 (2000)。

入江英嗣,坂井修一,田中英彦: "大規模データパスアーキテクチャに適したロードストアユニット構成"情報処理学会計算機アーキテクチャ研究会報告. 140. 43-48 (2000)

Hidetoshi Irie、Shuichi Sakai、Hidehiko Tanaka：“适合大规模数据路径架构的加载-存储单元配置”日本信息处理学会计算机体系结构研究小组报告 140. 43-48 (2000)。