Study, assessment and optimisation of last level cache replacement
policies in CMP systems

Agriomallos, Ioannis K.; Αγριόμαλλος, Ιωάννης Κ.

dc.contributor.author	Agriomallos, Ioannis K.	en
dc.contributor.author	Αγριόμαλλος, Ιωάννης Κ.	el
dc.date.accessioned	2015-11-13T12:02:09Z
dc.date.available	2015-11-13T12:02:09Z
dc.date.issued	2015-11-13
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/41571
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.10550
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/gr/	*
dc.subject	Replacement policy	en
dc.subject	Cache partitioning	el
dc.subject	Bloom Filters	en
dc.subject	ABFCP	en
dc.subject	UMON reconstruction	en
dc.subject	BFMON	en
dc.subject	Uulticore architectures	en
dc.subject	Estimator	en
dc.subject	Aνακατασκευή UMON	el
dc.subject	Πολυπύρηνες αρχιτεκτονικές	el
dc.subject	Κατακερματισμός κρυφής μνήμης	el
dc.subject	Bloom φίλτρα	el
dc.subject	Πολιτική αντικατάστασης	el
dc.title	Study, assessment and optimisation of last level cache replacement policies in CMP systems	en
dc.title	Μελέτη, αξιολόγηση και βελτιστοποίηση πολιτικών αντικατάστασης τελευταίου επιπέδου κρυφής μνήμης για πολυ-επεξεργαστικά συστήματα.	el
dc.contributor.department	Computing Systems Laboratory	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Computer architecture	en
heal.classification	Computer science	en
heal.classification	Αρχιτεκτονική Υπολογιστών	el
heal.classification	Επιστήμη Υπολογιστών	el
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85029479
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh89003285
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-03-04
heal.abstract	The constantly increasing demand for more efficient computing systems motivated the hardware manufacturers to make innovative changes in existing technology, in order to achieve faster transmission, processing and storing of data. The transition from single-processing to multi-processing systems was one of the main changes, where many designing issues were resolved by adopting the principles of single-processing systems. The way multi-processing systems operate is yet to be fully understood and does not resemble that of single-processing systems, thus opening the path of research for new optimal design changes. Among the fields that favour research is memory hierarchy, where optimal replacement policy -Least Recently Used (LRU)- for the Last Level Cache (LLC) was transferred unchanged from single-processing to multi-processing systems. Researches have shown that LRU is not the best LLC replacement policy for multiprocessing systems, whereas several competing policies have been proposed, which perform better than LRU. The major subject of this diploma thesis is the study, implementation, evaluation and optimization of last level cache replacement algorithms for multi-processing systems. Specifically a comparison is made between several implemented replacement policies -for instance: ABFCP, TADIP, TADRRIP, PIPP, UCP- with respect to LRU. Moreover an alternative for one of these policies (ABFCP) is proposed, which shows an improvement at a degree comparable to the best performing ones, as well as combining considerably reduced hardware overhead.	en
heal.abstract	Η συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση για ολοένα και αποδοτικότερα υπολογιστικά συστήματα ώθησε τους κατασκευαστές υλικού στην αναζήτηση καινοτόμων αλλαγών στην ήδη υπάρχουσα τεχνολογία, με κύριο στόχο την αύξηση στην ταχύτητα μετάδοσης, επεξεργασίας και αποθήκευσης των δεδομένων. Η μετάβαση από μονοπύρηνα σε πολυπύρηνα επεξεργαστικά συστήματα ήταν μία απ’τις κυρίαρχες αλλαγές, όπου πολλά σχεδιαστικά ζητήματα επιλύθηκαν με την υϊοθέτηση της νοοτροπίας κατασκευής των μονοπύρηνων συστημάτων. Όμως ο τρόπος λειτουργίας των πολυπύρηνων συστημάτων δεν είναι ξεκάθαρος σε όλες του τις πτυχές και δεν προσομοιάζει αυτόν των μονοπύρηνων, ανοίγοντας έτσι το δρόμο της έρευνας για την εξεύρεση νέων βέλτιστων σχεδιαστικών αλλαγών. Ένας απ’τους τομείς που χρήζει έρευνας είναι η ιεραρχία μνήμης, όπου έγινε αυτούσια μεταφορά της βέλτιστης πολιτικής αντικατάστασης -ελάχιστα πρόσφατα χρησιμοποιούμενου ή Least Recently Used (LRU)- για το τελευταίο επίπεδο κρυφής μνήμης (Last Level Cache [LLC]) από τα μονοπύρηνα στα πολυπύρηνα συστήματα. Μελέτες έχουν δείξει πως η LRU δεν είναι η βέλτιστη πολιτική αντικατάστασης LLC για τα πολυεπεξεργαστικά συστήματα, ενώ έχουν γίνει διάφορες προτάσεις οι οποίες συμπεριφέρονται καλύτερα απ’την LRU. Σκοπός της συγκεκριμένης διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη, υλοποίηση, αξιολόγηση και βελτιστοποίηση αλγορίθμων πολιτικών αντικατάστασης μπλοκ στο τελευταίο επίπεδο κρυφής μνήμης για πολυεπεξεργαστικά συστήματα. Συγκεκριμένα γίνεται σύγκριση διάφορων υλοποιημένων πολιτικών αντικατάστασης -ενδεικτικά: ABFCP, TADIP, TADRRIP, PIPP, UCP- ως προς την LRU. Επιπλέον προτείνεται μια τροποποίηση μιας εξ’αυτών (ABFCP), η οποία βελτιώνει την ήδη υπάρχουσα πολιτική, σε βαθμό συγκρίσιμο με τις καλύτερες πολιτικές και σε συνδυασμό με αισθητά μειωμένο κόστος σε επιπλέον υλικό.	el
heal.advisorName	Κοζύρης, Νεκτάριος	el
heal.committeeMemberName	Papaspyrou, Nikolaos	en
heal.committeeMemberName	Παπασπύρου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Γκούμας, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	62 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true