26、电源感知软件预取与闪存文件系统优化技术

电源感知软件预取与闪存文件系统优化技术

电源感知软件预取实验

在提升应用程序性能方面，软件预取是一种有效的手段。本实验采用电源感知软件预取技术对所有基准测试进行优化，并在详细的架构模拟器上测量优化代码的性能和功耗。

实验方法

• 基于DVFS的频率设置 ：该方法基于动态电压频率调整（DVFS），通过基于模拟的程序分析来确定最佳频率设置。先估计合适的频率水平以分析性能结果，再根据情况调整频率，确保功耗不增加。
• 使用的工具 ：
  • SimpleScalar sim - outorder ：这是一个支持乱序发射和执行的详细模拟器，模拟了处理器的各个方面，包括指令获取单元、分支预测器、寄存器重命名、功能单元流水线、重排序缓冲区和写缓冲区等，还详细模拟了内存系统。为了准确模拟L2 - 内存总线的总线争用，对其进行了修改。同时，为了在DVFS后固定内存访问时间开销为160ns，会根据DVFS调整内存访问周期数。此外，为了支持软件预取，在处理器模型的指令集架构（ISA）中添加了预取指令。
  • Wattch ：这是一个架构级功耗分析工具，其功耗模型基于0.1μm的工艺技术参数，更接近当前嵌入式系统的工艺技术。采用了激进的非理想时钟门控技术，在这种时钟门控中，活动单元的功耗与端口或单元的使用情况线性相关，未使用的单元消耗其最大功耗的10%而非零。还添加了写缓冲区能量模型，并将1GHz作为基线处理器频率。通过在原始C程序中插入“setfreq(900)”子句来支