CMP共享Cache访问与Qos策略的研究与模拟的开题报告一、研究背景：在多处理器系统中，共享Cache对高性能计算有着重要的作用。特别是在CMP（ChipMulti-Processor）系统中，不同的处理器核心共享一个大的Cache，这可以显著降低存储器访问的延迟和能量消耗。然而，由于竞争Cache的同步，共享Cache会导致不确定的访问延迟，从而影响不同线程的性能。为了提高性能，需要考虑QoS（QualityofService）策略的应用，使得不同线程可以得到公正的资源。二、研究内容：本项目计划研究CMP共享Cache访问中的竞争现象，并探究不同的QoS策略对Cache访问性能的影响。具体内容如下：1.实现CMP共享Cache的模拟器2.研究Cache竞争现象对性能的影响3.分析应用不同的QoS策略对性能的影响4.评估不同QoS策略的效果和优化方向三、研究方法：本项目将采用以下研究方法：1.使用Gem5工具实现CMP共享Cache的模拟器2.编写多线程测试程序，模拟不同线程对共享Cache的访问3.比较用不同QoS策略的性能差异4.基于实验结果，分析不同策略优化方向四、预期成果：本研究预计可以得到以下成果：1.实现CMP共享Cache的模拟器，为后续研究提供基础2.分析Cache竞争现象对性能的影响，为性能优化提供理论支持3.探究不同QoS策略对性能的影响，提出优化方案4.论文和报告，总结CMP共享Cache访问与QoS策略的研究和实现五、研究进度：本项目预计三个月完成，具体安排如下：第一阶段：调研和准备（1个月）1.调研相关文献，了解CMP共享Cache和QoS策略的研究现状2.学习Gem5模拟器的使用和Cache模型的实现方式3.确定研究方向和计划，选题报告撰写第二阶段：实验设计和实现（1个月）1.设计多线程测试程序，模拟Cache竞争现象2.实现CMP共享Cache的模拟器，加入QoS策略第三阶段：实验结果分析和论文撰写（1个月）1.分析不同QoS策略对性能的影响，提出优化方案2.撰写论文和报告，总结研究成果六、参考文献：1.ZhongZ,TangX,ChenY,etal.Efficientcachesharingformany-coresystems[C]//HighPerformanceComputerArchitecture(HPCA),2011IEEE17thInternationalSymposiumon.IEEE,2011:435-446.2.LuX,ZhuM,FengD,etal.QoSawarecachemanagementforCMPs[C]//Proceedingsofthe2012InternationalConferenceonHighPerformanceComputing&Simulation(HPCS2012).Citeseer,2012:346-353.3.StenströmP,KaxirasS.Shared-cacheoptimizationsforCMPs[C]//WorkshoponMemoryPerformanceIssues.2003:1-7.