پایان نامه:ارائه یک راهکار کارآمد (فیلتر پشته ای) درکاهش مصرف انرژی حافظه کش بدون تاثیر در عملکرد

فایل زیر شامل

۱- عدد فایل ورد(قابل ویرایش) پایان نامه ارشد به همراه فایل پی دی اف به تعداد ۷۷ صفحه است.

چکیده

از مهمترين مسائل مطرح در توليد سيستم هاي موبايل، حسگرهاي بي سيم و ساير پردازنده هاي نهفته، ميزان مصرف انرژي در تراشه ي پردازنده و در حافظه ي نهان آن است اين درحالي است که بسياري از تلاش هايي که تاکنون براي غلبه بر اتلاف توان در اين حافظه انجام شده اند، منجر به کاهش کارايي آن گرديده اند.روش هاي مختلفي براي كاهش توان مصرفي حافضه هاي كش تابحال ارائه شده است كه همه محققان تلاش دارند كاهش توان مصرفي را با كمترين افت كارايي انجام دهند. كه اين مسئله موجب شده تا روش هاي مختلفي براي اين كار ارائه شود. روش هاي ارائه شده به سه دسته كلي کاهش تغییرات ولتاژ در عملیات نوشتن و تکنیک های ترانزیستور Sleep و ترانزیستور forced stack تقسيم مي شوند كه از بين اين روش هاي تكنيك خاموش كردن ترانزيستور بيشترين كاربرد را دارد و پژوهش حاضر اين از اين تكنيك اما با روشي جديد و استفاده از فيلتر پشته توان مصرفي كش را كاهش مي دهد. در اين روش از يك ساختار كوچك فيلتري استفاده مي كنيم كه از ويژگي هاي خاص ارجاع ها به ناحيه پشته بهره برداري مي كند، اين فيلتر در سطوح بالاي حافظه عمل مي كند كه شامل يك مجموعه ثبات است كه دادهاي ذخيره شده در همسايگي بالاي پشته را نگه مي دارد،‌ استفاده از اين روش ۱۰ تا ۲۰ درصد توان مصرفي كش را كاهش مي دهد.

کلمات کلیدی: حافظه نهان، كاهش توان مصرفي، مديريت فيلتر پشته، واحد همسايگي، ‌ترانزيستور

 

فهرست مطالب

عنوان    ………………………………………………………………………………………………………………….. صفحه

۱-۱      مقدمه. ۲

۱-۲      بيان مسئله. ۴

۱-۳      اهداف تحقيق. ۵

۱-۳-۱      هدف اصلي.. ۵

۱-۳-۲      اهداف فرعي.. ۵

۱-۴      سوالات تحقيق. ۵

۱-۴-۱      سوال اصلي.. ۵

۱-۴-۲      سوالات فرعي.. ۵

۱-۵      تعريف واژه هاي فني و تخصصي. ۶

فصل دوم: چهارچوب نظري تحقيق. ۸

۲-۱      مقدمه. ۹

۲-۲      حافظه ي نهان. ۹

۲-۳      تكنولوژي حافظه كنوني. ۹

۲-۴      مبانی کش… ۱۰

۲-۵      سلسله مراتب حافظه. ۱۱

۲-۵-۱       حافظه‌ي نهان سطح اول. ۱۱

۲-۵-۲       حافظه نهان سطح آخر. ۱۱

۲-۵-۳       حافظه ي نهان اشتراكي. ۱۲

۲-۶      سلسله مراتب حافظه پنهان. ۱۲

۲-۷      پارامترهای مبانی کش… ۱۳

۲-۷-۱       سایز کش… ۱۴

۲-۷-۲       سایز خط کش… ۱۴

۲-۷-۳       کش انجمنی. ۱۴

۲-۷-۴       قوانین جایگذاری کش… ۱۴

۲-۷-۵       روش نگاشت آدرس در حافظه هاي كش… ۱۵

۲-۷-۶       روش هاي ديناميك ذخيره كردن انر‍ژي.. ۱۶

۲-۸      نقش حافظه هاي نهان در كامپيوتر. ۱۹

۲-۹      معماري هاي حافظه نهان. ۱۹

۲-۱۰         معماري هاي تركيبي حافظه نهان. ۲۱

۲-۱۰-۱         معماري هاي حافظه نهان با دسترسي تكنواخت.. ۲۳

۲-۱۰-۲         معماري هاي حافظه نهان با دسترسي غير يكنواخت.. ۲۴

۲-۱۱         تكنولوژي به كار رفته در حافظه هاي نهان. ۲۵

۲-۱۲         مصرف انرژی  در حافظه‌هاي نهان. ۲۵

۲-۱۳         روش هاي كاهش انرژي حافظه نهان. ۲۷

۲-۱۴         معرفي معماري ARM.. 30

۲-۱۵         معماري ARM.. 31

۲-۱۶         بسط هاي ARM ISA. 34

۲-۱۶-۱          Thumb. 34

۲-۱۶-۲          Thumb 2. 34

۲-۱۶-۳      Jazell 35

۲-۱۶-۴         بسط هاي DSP. 35

۲-۱۶-۵      NEON.. 35

۲-۱۷         معماري پردازنده هاي ARM.. 35

۲-۱۸         كمك پردازنده ها (Coprocessors) 36

۲-۱۹         كاهش توان مصرفي با استفاده از فيلتر پشته. ۳۶

۲-۲۰         طراحي فيلتر پشته. ۳۷

۲-۲۱         پیشینه تحقیق. ۳۸

۲-۲۲         جمع بندي پيشينه. ۴۳

فصل سوم ۴۴

مواد و روش ها ۴۴

۳-۱      ساختار پردازنده كش… ۴۵

۳-۲      ساختار و سازمان کش مورد مطالعه. ۴۶

۳-۳       معماري  ARM.. 47

۳-۳-۱       انواع مختلف هسته‌های مبتنی بر ARM.. 49

۳-۴      طراحی فیلتر پشته. ۴۹

۳-۵      واحد بررسی همسایگی. ۵۰

۳-۶      اصلاحات خط لوله ای.. ۵۱

۳-۷      مدیریت فیلتر پشته. ۵۱

۳-۸      سناريو شبيه سازي.. ۵۲

۳-۹      منابع مصرف برق. ۵۵

۳-۱۰                DVFS و تکنیک های مبتنی بر برنامه ریزی قدرت آگاه ۵۶

فصل چهارم ۵۷

پياده سازي پژوهش… ۵۷

۴-۱      مقدمه. ۵۸

۴-۲      تئوري پيشنهادي پژوهش… ۵۹

۴-۳      نتايج حاصل از شبيه سازي.. ۶۲

۴-۴      تاثير قابليت فيلتر پشته اي.. ۶۳

مراجع. ۶۹

 

        فهرست جداول

عنوان صفحه
جدول ۲-۱ روش هاي ذخيره سازي انرژي در حافظه هاي كش ۲۱
جدول ۳-۱ پارامترهاي شبيه سازي براي پردازنده نمونه ۵۵
جدول ۳-۲ پارامترهای فنی برای پردازنده های ARM شبیه سازی شده. ۵۷
جدول ۳-۳ تفكيك سطح پردازنده ۵۸

فهرست اشكال

عنوان صفحه
شكل ۲-۱ معماري هاي حافظه نهان با دسترسي غير يكنواخت الف) ايستاي ۱ ب) ايستاي ۲ ۱۴
شكل ۲-۳ معماري هاي حافظه نهان با دسترسي يكنواخت (الف) ucaمعمولي (ب) UCA سلسله مراتبي ۲۴
شكل ۲-۴ معماري حافظه نهان يكنواخت يا گذرگاه مشترك و همبندي H-Tree(Kim03) ۲۸
شکل ۲-۵ سازماندهی کش آرایه ۳۰
شكل۳-۱ ساختار كش ساده ۴۹
شكل ۳-۲ يك كش با داده ها و تگ ها ۵۰
شكل ۳-۳ سه نوع از كش هاي استاندارد. اگر X آدرس باشد، اين شكل محل هاي مختلف بلوك كش آن را كه مي تواند قرار بگيرد نشان مي دهد. ۵۱
شكل ۳-۴ نمونه معماري پردازنده ARM ۵۲
شكل ۳-۱ جزئيات واحد Neck ۵۴
شكل ۴-۱ نسبت توان مصرفي uarch به فيلتر پشته اي ۶۱
شكل ۴-۲ نسبت توان مصرفي  L1به فيلتر (خط اصلي / فيلتر) ۶۷
شكل ۴-۳ نرخ برد فيلتر پشته اي براي ارجاع هاي حافظه براي دو معماري ARM  و X86 ۶۷
شكل ۴-۵ نرخ برد فيلتر پشته اي براي ارجاع هاي پشته براي دو معماري ARM و X86 ۶۸

 

 

35000 تومان – خرید
درباره این محصول نظر دهید !