Μελέτη τεχνικών βελτιστοποίησης για εφαρμογές με μη κανονικές προσβάσεις στη μνήμη

Κανελλόπουλος, Κωνσταντίνος; Kanellopoulos, Konstantinos

dc.contributor.author	Κανελλόπουλος, Κωνσταντίνος	el
dc.contributor.author	Kanellopoulos, Konstantinos	en
dc.date.accessioned	2018-06-19T09:01:11Z
dc.date.available	2018-06-19T09:01:11Z
dc.date.issued	2018-06-19
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47073
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15231
dc.rights	Default License
dc.subject	Μνήμη	el
dc.subject	Memory-bound	en
dc.subject	Ακανόνιστες προσβάσεις	el
dc.subject	Συντομότερα μονοπάτια	el
dc.subject	Irregular accesses	en
dc.subject	Dijkstra	en
dc.subject	Prefetching	en
dc.title	Μελέτη τεχνικών βελτιστοποίησης για εφαρμογές με μη κανονικές προσβάσεις στη μνήμη	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Αρχιτεκτονική υπολογιστών	el
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-03-13
heal.abstract	Πολλές σύγχρονες εφαρμογές χαρακτηρίζονται ως memory-bound λόγω ακανόνιστων πρόσβασεων στη μνήμη. Ο αλγόριθμος του Dijkstra ανήκει σε αυτή την κατηγορία εφαρμογών που πάσχουν από αυτού του είδους τις προσβάσεις. Πραγματοποιήσαμε εκτεταμένο profiling στον αλγόριθμο για να ανακαλύψουμε το bottleneck του και χρησιμοποιήσαμε prefetching λογισμικού για να το αντιμετωπίσουμε. Στις περιπτώσεις ακανόνιστων προσβάσεων στη μνήμη, το prefetching λογισμικού παρέχει την δυνατότητα prefetching εκμεταλλευόμενοι τα χαρακτηριστικά του αλγορίθμου. Εν αντιθέσει, οι hardware prefetchers δεν είναι τόσο ευέλικτοι. Σε αυτή τη διατριβή, παρουσιάζουμε το σχήμα Prefetch-Process-Thread-Alternation, το οποίο βασίζεται στο πιο απλό Prefetching Helper Thread σχήμα. Το PPTA χρησιμοποιεί δύο νήματα που εναλλάσσονται μεταξύ μίας φάσης prefetch και μίας φάσης εκτέλεσης, για να αποκρύψει την καθυστέρηση απόκρισης μνήμης που προκαλείται από τα ακανόνιστα μοτίβα πρόσβασης. Αξιολογούμε και τα δύο σχήματα χρησιμοποιώντας δύο διαφορετικές πλατφόρμες, μία από τις οποίες υποστηρίζει simultaneous multithreading. Τα πειράματά μας, σε γράφους με αυξανόμενες πυκνότητες, δείχνουν ότι το PPTA επιτυγχάνει επιτάχυνση έως 1.82 για αραιούς και 1.62 για πυκνούς γράφους.	el
heal.abstract	Many modern applications are memory-bound due to irregular memory access pat- terns. Dijkstra’s algorithm belongs in this class of applications that suffer from this kind of accesses. We performed an extended profiling of the algorithm to discover its bottleneck and employed software prefetching to compromise it. When complex data access patterns are considered, the software approach provides the opportunity of performing sophisticated prefetching based on the characteristics of the algori- thm whereas hardware schemes are not so flexible. In this thesis, we introduced the Prefetch-Process-Thread-Alternation scheme which is based on the Prefetching Helper Thread scheme. PPTA involves two threads that alternately switch between a prefetching and a process phase, to hide the memory latency caused by cache mis- ses. We evaluate both schemes using two different platforms, one of which supports simultaneous multithreading. Our experiments, on graphs with increasing densities, show that PPTA achieves performance speedup up to 1.82 for sparse and 1.62 for dense graphs	en
heal.advisorName	Γκούμας, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Γκούμας, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Κοζύρης, Νεκτάριος	el
heal.committeeMemberName	Παπασπύρου, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής και Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	114 σ.
heal.fullTextAvailability	true