Simulações usando o SimpleScalar Sim-Cache

Simulações usando o SimpleScalar Sim-Cache

Introdução

Este trabalho visa realizar simulações utilizando o simulador SimpleScalar Sim-Cache com os benchmarks mm e gcc para verificar o impacto dos vários compromissos da performance da memória cache.

Perguntas e Respostas

a) Investigar a influência do tipo de mapeamento empregado (direto, associativo por conjunto e totalmente associativo).

 Qual(is) linhas da tabela não necessita de algoritmo de substituição? Porque? A primeira linha da tabela não necessita de algoritmo de substituição, pois a organização da cache é um mapeamento direto. Dessa forma o bloco a ser substituido é escolhido através do indice, devido ao fato do conjunto possuir apenas um bloco.

 Identifique o mapeamento de cada linha da tabela. (Ex: 2-way, mapeamento direto, totalmente associativo).
-primeira linha: mapeamento direto
-segunda linha: 2-way
-terceira linha: 4-way
-quarta linha: 8-way
-quinta linha: 16-way
-sexta linha: 32-way
-sétima linha: totalmente associativo

 Considerando-se que as caches de dados e instruções estão separadas, qual a melhor combinação (em termos da menor taxa de misses obtida) entre cache de instruções e de dados?
Analisando as tabelas exibidas abaixo, concluímos que o melhor desempenho dacache de instruções (Icache) ocorreu quando a cache possuia associatividade 8 e 8 conjuntos. Agora, para a cache de dados (Dcache) o melhor desempenho obtido foi quando tinhamos uma organização completamente associativa, ou seja, 1 conjunto e 64 blocos.

 Qual o comportamento das duas cachês quando do aumento da associatividade (e conseqüente diminuição do número de conjuntos)? Porque?
Para a cache de instruções, analisando o benchmark “mm”, não observamos um ganho no desempenho se aumentarmos a associatividade, pois a taxa de misses permanece constante. Já para o benchmark “gcc”, o aumento da