Simplescalar를 사용한 메모리 캐시 성능 분석(Performance Analysis of Cache Memory using Simplescalar)

소개

"Simplescalar를 사용한 메모리 캐시 성능 분석(Performance Analysis of Cache Memory using Simplescalar)"에 대한 내용입니다.

목차

1. SimpleScalar 사용법 및 소스 코드
1-1. SimpleScalar란?
1-2. Simplescalar의 간단 사용법
1-3. SimpleScalar의 시뮬레이터와 소스코드

2. SimpleScalar 설치과정

3. 배경 지식 및 관련 기술

4. 성능 평가
4-1. 실험 환경
4-2. 성능 평가 기준
4-3. 실험 진행
4-4. 캐시 동작 알고리즘 설계

5. 결론 및 느낀점

본문내용

SimpleScalar는 컴퓨터 아키텍처 연구와 성능 분석을 위한 도구로, 하드웨어의 동작을 모델링 하고 시뮬레이션하는 데 사용된다. 이 도구는 프로그램의 실행에 대한 상세한 통계를 제공하며, 이를 통해 컴퓨터 시스템의 특정 설계가 어떤 성능을 발휘할지 예측하는 데 도움을 준다.

SimpleScalar 라는 도구의 장점은 높은 유연성, 이식성, 확장성이다. 이러한 유연성은 다섯개의 프로세서 시뮬레이터를 포함한다는 점으로써 입증될 수 있다. 다섯 개의 프로세서 시뮬레이터로는 Sim – Fast, Sim -Safe, Sim – Profile, Sim – Cache, Sim – Outorder가 있다. 이 다섯가지는 SimpleScalar 아키텍처를 위한 실행 기반 프로세서 시뮬레이터로, 굉장히 빠른 함수 시뮬레이터부 터 블로킹 되지 않는 캐시와 추측 실행을 지원하는 상세한 out of order 이슈 프로세서 시뮬레이터 까지 이른다.
impleScalar 아키텍처는 MIPS-IV ISA에서 파생되었다. 이 아키텍처는 ss.def에서 정의되며, 이곳 에는 명령어 집합의 각 명령어에 대한 매크로 정의가 포함되어 있다. 각 매크로는 특정 명령어에 대 한 opcode, 이름, 플래그, 피연산자 소스와 목적지, 그리고 취해야 할 행동을 정의한다.
모든 시뮬레이터에 공통적인 명령어 행동(매크로로 나타나는)은 ss.h에서 정의되며, 다른 시뮬레이터 에서 다른 구현이 필요한 행동들은 각 시뮬레이터 코드 파일에서 정의되어진다.
이 도구 세트와 함께 제공되는 프로세서 시뮬레이터는 다음과 같다.
첫째는 함수 시뮬레이션이다. 가장 빠르고, 가장 상세하지 않은 시뮬레이터(sim-fast)는 sim-fast.c에 위치하고 있다. sim-fast는 시간 계산을 전혀 하지 않으며, 각 명령어를 순차적으로 실행하고, 병렬 로 명령어를 수행하지 않는다.

참고자료

· https://github.com/aivus/SimpleScalar/blob/master/sim-cache.c#L140