000 04438nam a2200433 i 4500
999 _c200447890
_d66102
003 TR-AnTOB
005 20230908000959.0
007 ta
008 171111s2021 xxu e mmmm 00| 0 eng d
035 _a(TR-AnTOB)200447890
040 _aTR-AnTOB
_beng
_erda
_cTR-AnTOB
041 0 _atur
099 _aTEZ TOBB FBE BİL YL’21 AYA
100 1 _aAyaz, Esra Nur
_eauthor
_9135940
245 1 0 _aSONATA :
_bÖzelleştirilmiş adres yazmaçları ile enerji tasarrufu /
_cEsra Nur Ayaz; thesis advisor Oğuz Ergin.
246 1 1 _aSONATA: Specialized address registers to reduce energy consumption
264 1 _aAnkara :
_bTOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü,
_c2021.
300 _axv, 53 pages :
_billustrations ;
_c29 cm
336 _atext
_btxt
_2rdacontent
337 _aunmediated
_bn
_2rdamedia
338 _avolume
_bnc
_2rdacarrier
502 _aTez (Yüksek Lisans Tezi)--TOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Aralık 2021
520 _aModern bilgisayarlar, adres çevrimini gerçekleştirmek için sayfa tabloları kullanmaktadır. Çevrimin yapılabilmesi için 5 bellek erişimi gerekmektedir. Bu sıkça gerçekleşen bellek erişimlerine ciddi bir yük bindirmektedir. Adres çevriminin kapsadığı alan kullanılan sisteme göre değişmekle birlikte genellikle sayfa boyutuyla (4KB) kelime boyutu (8 bayt) arasında büyük bir boyut farkı bulunmaktadır. Sonuç olarak yazmaç öbeğinin ciddi bir kısmı büyük kısmı tekrar edilen bellek adresleriyle dolmaktadır. Dahası, sayfa tablosu için önbellek görevi gören Etkinleştirilmiş Sayfalar Önbelleği (ESÖ), yazmaçtaki sanal adreslerin bir kopyasını zaten tutmaktadır. Bu çalışmada sayfa tablosu tabanlı adres çevrimi yapan sistemlerde bu tekrar etme durumunu çözerek enerji tasarrufu ve performans artışı sağlamayı amaçladık. Bu nedenle SONATA adını verdiğimiz mikromimari değişikliği öneriyoruz. SONATA bu amaçla yazmaçların bir kısmını ayırıp sadece adresler için kullanır. Adreslerin sayfa numaraları ESÖ'de saklanır. SONATA mikromimaride asgari düzeyde değişiklik yapar ve yazmaç sayısını ile yazmaç öbeğine erişim mekanizmasını değiştirmez. SONATA yazmaç öbeğinin dinamik enerji tüketiminde %6.67'lık, ESÖ aramalarının enerji tüketiminde %38.56'lık ve AMB'nin enerji tüketiminde %1.86'lık bir tasarruf sağlar. Bunun yanında ESÖ'deki bulma oranını %3.14 artırır.
520 _aCurrent computing systems use page tables to perform address translation. Modern computers make 5 memory accesses to obtain a translation. This adds a serious amount of overhead to the memory access. The granularity of the address translation is typically defined by the page size employed in the system. In current systems, there is a significant discrepancy between the page size (typically 4 KiB) and the word size (8 bytes in a 64-bit system CPU). As a result, the register file in the processor fills up with partially redundant memory address operands that point to different words in the same virtual page. Furthermore, the Translation Lookaside Buffer (TLB), which is a cache for address translations, contains an additional copy of the same virtual page number in one of its entries. Our goal is to exploit this redundancy to improve the performance and energy consumption of computing systems that employ page table based address translation. To this end, we introduce SONATA, a microarchitectural modification that proposes to reserve a fraction of registers for offsets and use them as a new register type: Address registers. SONATA stores base addresses belonging to address registers in the TLB. SONATA makes minimal changes to the system and does not change the number of registers or the access mechanism to the overall register file. SONATA offers a reduction in register file's dynamic energy consumption by 6.67%, TLB's energy consumption by 38.56% and ALU energy consumption by 1.86%.
653 _aEtkinleştirilmiş sayfalar önbelliği
653 _aAdres çevrimi
653 _aSayfa tablosu
653 _aBellek
653 _aEnerji tüketimi
653 _aTLB
653 _aAddress translation
653 _aPage table
653 _aMemory
653 _aPower consumption
700 1 _aErgin, Oğuz
_936153
_eadvisor
710 _aTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi.
_bFen Bilimleri Enstitüsü
_977078
942 _cTEZ
_2z