KCI등재
캐쉬 구성에 따른 3차원 쿼드코어 프로세서의 성능 및 온도 분석 = Analysis on the Performance and Temperature of the 3D Quad-core Processor according to Cache Organization
저자
김철홍(Dong-Oh Son) ; 김종면(Jin-Woo Ahn) ; 최홍준(Hong-Jun Choi) ; 안진우(Jong-Myon Kim) ; 손동오(Cheol-Hong Kim)
발행기관
학술지명
韓國컴퓨터情報學會論文誌(Journal of the Korea society of computer and information)
권호사항
발행연도
2012
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
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1-11(11쪽)
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공정기술이 지속적으로 발달함에 따라 멀티코어 프로세서는 성능 향상이라는 장점과 함께 내부 연결망의 긴 지연 시간, 높은 전력 소모, 그리고 발열 현상 등의 문제점들을 내포하고 있다. 이와 같은 2차원 멀티코어 프로세서의 문제점들을 해결하기 위한 방안 중 하나로 3차원 멀티코어 프로세서 구조가 주목을 받고 있다. 3차원 멀티코어 프로세서는 TSV를 이용하여 수직으로 쌓은 여러 개의 레이어들을 연결함으로써 2차원 멀티코어 프로세서와 비교하여 배선 길이를 크게 줄일 수 있다. 하지만, 3차원 멀티코어 프로세서에서는 여러 개의 코어들이 수직으로 적층되므로 전력밀도가 증가하고, 이로 인해 발열문제가 발생하여 높은 냉각 비용과 함께 신뢰성에 부정적인 영향을 유발한다. 따라서 3차원 멀티코어 프로세서를 설계할 때에는 성능과 함께 온도를 반드시 고려하여야 한다. 본 논문에서는 캐쉬 구성에 따른 3차원 쿼드코어 프로세서의 온도를 상세히 분석하고, 이를 기반으로 발열문제를 해결하기 위해저온도 캐쉬 구성 방식을 제안하고자 한다. 실험결과, 명령어 캐쉬는 최고온도가 임계값보다 낮고 데이터 캐쉬는 많은 웨이를 가지는 구성을 적용할 때 최고온도가 임계값보다 높아짐을 알 수 있다. 또한, 본 논문에서 제안하는 캐쉬구성은 쿼드코어 프로세서를 사용하는 3차원 구조에서 캐쉬의 온도 감소에 효과적일 뿐만 아니라 성능 저하 또한 거의 없음을 알 수 있다.
더보기As the process technology scales down, multi-core processors cause serious problems such as increased interconnection delay, high power consumption and thermal problems. To solve the problems in 2D multi-core processors, researchers have focused on the 3D multi-core processor architecture. Compared to the 2D multi-core processor, the 3D multi-core processor decreases interconnection delay by reducing wire length significantly, since each core on different layers is connected using vertical through-silicon via(TSV). However, the power density in the 3D multi-core processor is increased dramatically compared to that in the 2D multi-core processor, because multiple cores are stacked vertically. Unfortunately, increased power density causes thermal problems, resulting in high cooling cost, negative impact on the reliability. Therefore, temperature should be considered together with performance in designing 3D multi-core processors. In this work, we analyze the temperature of the cache in quad-core processors varying cache organization. Then, we propose the low-temperature cache organization to overcome the thermal problems. Our evaluation shows that peak temperature of the instruction cache is lower than threshold. The peak temperature of the data cache is higher than threshold when the cache is composed of many ways. According to the results, our proposed cache organization not only efficiently reduces the peak temperature but also reduces the performance degradation for 3D quad-core processors.
더보기분석정보
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2026 | 평가예정 | 재인증평가 신청대상 (재인증) | |
2020-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (재인증) | KCI등재 |
2017-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (계속평가) | KCI등재 |
2013-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2010-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2007-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
2006-01-01 | 평가 | 등재후보 1차 PASS (등재후보1차) | KCI후보 |
2004-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.44 | 0.44 | 0.44 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.43 | 0.38 | 0.58 | 0.15 |
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