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指令cache体系结构级功耗控制策略研究被引量：4: 2008年; 随着工艺尺寸缩小及处理器频率提高,功耗问题已成为当代微处理器设计面临的主要挑战.传统的指令cache(I-Cache)功耗控制策略一般只单独降低指令cache的动态或者静态功耗.提出的两种改进的功耗控制策略,基于昏睡指令cache体系结构,能够更有效地同时降低指令cache的动态和静态功耗.一种称作"使用双预测端口路预测器的多路路预测策略",另一种称作"基于分阶段访问cache的按需唤醒预测策略",分别用于处理器前端流水线级数保持不变和可以增加额外前端流水线级数两种情形.实验结果表明:与传统的策略相比,提出的两种策略具有更优的能量效率,可以在不显著影响处理器性能的前提下,更有效地降低指令cache和处理器的功耗.; 周宏伟张民选; 关键词：CACHE 功耗体系结构

低开销的软错误免疫寄存器设计: 2009年; 随着工艺尺寸的逐渐缩小,集成电路中由放射性粒子引起的软错误不断增加,在设计时必须考虑由软错误引起的可靠性问题。使用软错误免疫寄存器对电路敏感部分选择性加固是降低逻辑电路软错误率简单有效的方法。总结了常用的软错误免疫寄存器结构,并使用可靠性分析方法对8种寄存器进行量化研究和比较,得出双模时空冗余寄存器具有更高的可靠度;针对现有可靠寄存器开销较大的缺点,设计了一种基于时钟延时的动态主级时空双模冗余寄存器——DMTS-DR,不仅能很好地免疫自身的SEU,还能对前级组合逻辑的SET进行有效屏蔽。与其它可靠寄存器相比,DMTS-DR的面积和延时开销都有大幅降低,在可靠性、面积和速度间实现了较好的折中。; 孙岩高昌垒李少青张民选; 关键词：寄存器软错误

片上二级cache漏流功耗控制策略研究被引量：1: 2008年; 随着工艺尺寸缩小和处理器频率的提高,大容量的片上L2 cache成为处理器漏流功耗的主要来源.提出的保守多状态(C-SP&SD)和推断多状态(S-SP&SD)两种L2 cache漏流功耗控制策略能够将状态保留(State-Preserving)与状态破坏(State-Destroying)两种低功耗模式相结合.如果一个数据在多级cache存储层次中存在多个副本,那么只保留一个副本处于活跃状态,其他副本均被转换到低功耗模式,并且在不显著影响处理器性能的前提下尽可能转换到更低功耗的状态破坏模式.与传统的L2 cache漏流控制策略相比,C-SP&SD策略以较小的处理器性能损失换取较大的L2cache漏流功耗节省,而S-SP&SD策略则实现了最优的L2 cache漏流功耗节省和处理器能量效率.; 周宏伟欧国东齐树波张民选; 关键词：CACHE 功耗

ELSS:一种降低数据Cache体转换能量的替换策略: 2009年; 随着工艺尺寸的缩小以及频率的增加,漏流能量将成为未来微处理器能量消耗的主要来源。其中,片上Cache存储结构将是整个处理器能量消耗的重要组成部分。为了降低漏流能量,组相联数据Cache中采用了分体的结构,通过使用位线隔离技术将那些未被访问的Cache存储体的位线进行隔离,使之进入低能耗状态。本文提出一种新的数据Cache替换策略——ELSS。该策略充分考虑到访问数据Cache的地址具有较好的空间局部性,特别增加了对数据地址序列中的跨步访问模式的识别,用于指导Cache块的替换。通过将符合顺序模式与跨步模式的数据块尽量放在同一个存储体中,可以减少存储体的转换次数。实验表明,使用ELSS替换策略可以进一步减少位线隔离数据Cache使用LRU策略时9%的体转换次数,多节省8%的数据Cache能量消耗,而对性能的影响比使用LRU策略时小。; 周宏伟孙岩张民选

用户指导的多层混合检查点技术及性能优化被引量：3: 2008年; 检查点机制是一种典型有效的软件容错技术。在对现有检查点实现技术综合研究的基础上,设计了一个用户指导的多层混合检查点模型uHybcr,并在IA64 Linux系统中予以实现。最后,通过对比测试对引入用户指导机制所带来的性能优化进行了验证。; 刘勇鹏王小平李根; 关键词：IA64

Reducing vulnerability to soft errors in sub-100 nm content addressable memory circuits被引量：1: 2010年; We first study the impacts of soft errors on various types of CAM for different feature sizes.After presenting a soft error immune CAM cell,SSB-RCAM,we propose two kinds of reliable CAM,DCF-RCAM and DCK-RCAM. In addition,we present an ignore mechanism to protect dual cell redundancy CAMs against soft errors.Experimental results indicate that the 11T-NOR CAM cell has an advantage in soft error immunity.Based on 11T-NOR,the proposed reliable CAMs reduce the SER by about 81%on average with acceptable overheads.The SER of dual cell redundancy CAMs can also be decreased using the ignore mechanism in specific applications.; 孙岩张甲兴张民选郝跃; 关键词：RELIABILITY VULNERABILITY

细粒度多线程处理器中前瞻性数据加载的设计与实现: 细粒度多线程是一种典型的线程级并行性开发技术,通过每周期的线程切换来实现高吞吐率执行.设计并实现了一种细粒度多线程处理器中的前瞻性数据加载机制,该机制预测LOAD操作在数据cache命中,不立即进行线程切换,而是继续执行...; 王永文郑倩冰尹远孙彩霞窦强; 关键词：多线程带宽; 文献传递

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国家自然科学基金(60703074)