近日，中國(guó)科學(xué)院軟件研究所總體部研究團(tuán)隊(duì)在處理器緩存性能優(yōu)化與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面取得進(jìn)展。該研究提出一種基于合并相似訪存模式的數(shù)據(jù)緩存預(yù)取方法，可有效提升處理器整體性能。 F4L;BjnJ  
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硬件數(shù)據(jù)預(yù)取是通過(guò)提前加載處理器核心所需數(shù)據(jù)到緩存，來(lái)降低處理器核心對(duì)內(nèi)存的平均訪問(wèn)延遲，從而提升處理器整體性能。硬件數(shù)據(jù)預(yù)取方法研究是計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域長(zhǎng)期的研究熱點(diǎn)之一。 Qnd5X`jF#  
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研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析不同程序負(fù)載下的訪存行為模式，發(fā)現(xiàn)具有相同觸發(fā)地址偏移的訪存模式之間存在較高的相似性。基于這一發(fā)現(xiàn)，研究提出了基于合并相似訪存模式的硬件預(yù)取新方法——PMP。PMP是根據(jù)觸發(fā)偏移和程序計(jì)數(shù)（PC）特征對(duì)訪存模式進(jìn)行聚類，然后通過(guò)量化統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行相似模式合并，最后在預(yù)取階段基于訪問(wèn)頻率對(duì)預(yù)取目標(biāo)進(jìn)行提取。 H1n1-!%d  
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在相同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，PMP性能超過(guò)國(guó)際先進(jìn)預(yù)取方法Bingo約2.9%，且所需存儲(chǔ)開(kāi)銷僅為其1/30。這解決了當(dāng)前先進(jìn)硬件預(yù)取方法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、硬件存儲(chǔ)開(kāi)銷大、在商業(yè)產(chǎn)品的應(yīng)用上受到限制等問(wèn)題。 c%m3}
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相關(guān)研究成果以Merging Similar Patterns for Hardware Prefetching為題，被計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議MICRO 2022錄用。