Emerging applications, such as big data analytics and machine learning, require increasingly large amounts of main memory, often exceeding the capacity of current commodity processors built on DRAM technology. To address this, recent research has focused on off-chip memory controllers that facilitate access to diverse memory media, each with unique density and latency characteristics. While these solutions improve memory system performance, they also exacerbate the already significant memory latency. As a result, multi-level prefetching techniques are essential to mitigate these extended latencies. This paper investigates the advantages of prefetching across both sides of the memory system: the off-chip memory and the on-chip cache hierarchy. Our primary objective is to assess the impact of a multi-level prefetching engine on overall system performance. Additionally, we analyze the individual contribution of each prefetching level to system efficiency. To achieve this, the study evaluates two key prefetching approaches: HMC (Hybrid Memory Controller) and HMC+L1, both of which employ prefetching mechanisms commonly used by processor vendors. The HMC approach integrates a prefetcher within the off-chip hybrid memory controller, while the HMC+L1 approach combines this with additional L1 on-chip prefetchers. Experimental results on an out-of-order execution processor show that on-chip cache prefetchers are crucial for maximizing the benefits of off-chip prefetching, which in turn further enhances performance. Specifically, the off-chip HMC prefetcher achieves coverage and accuracy rates exceeding 60% and up to 80%, while the combined HMC+L1 approach boosts off-chip prefetcher coverage to as much as 92%. Consequently, overall performance increases from 9% with the HMC approach to 12% when L1 prefetching is also employed.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
A Survey on Data Augmentation for Text Classification
VIP会员
相关资讯
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员