I-SPY Context-Driven Conditional Instruction Prefetching with Coalescing

I-SPY: Context-Driven Conditional Instruction Prefetching with Coalescing

1. 摘要：

• 背景：数据中心的应用程序的执行的指令范围（footprints）迅速的扩大，导致了频繁的指令缓存失效，增加了成本，降低了性能和能效
• 现有技术的问题：
  • 需要重大的硬件修改
  • 需要不切实际的片上存储
  • 基于不准确的程序失效行为进行指令预取
• 论文工作：分析指令预取的挑战，提出了一种基于剖视驱动的预取技术，I-SPY
  • I-SPY使用了动态的失效剖视分析来驱动对指令缓存失效行为的离线分析，并用于指令预取的决策
  • I-SPY提出了条件预取，即仅在程序的上下文会导致缓存失效时才进行预取
  • I-SPY提出了预取合并技术，能够将多个不连续的缓存行的多个预取指令合并为一条预取指令，以减少代码膨胀
• I-SPY能够平均提高15.5%的性能，减少95.9%的指令缓存失效

2. Several widely-used data center applications spend a signific