一种基于GPU的Cache模拟器及其时间并行加速模拟方法

摘要

本发明提出了一种基于GPU的Cache模拟器及其时间并行加速方法，该Cache模拟器包括初始化模块、Trace分段模块、GPU并行模拟模块、GPU并行修正模块与统计计算模块，本发明建立在具有强大的高性能并行计算能力的GPU上，具备多粒度、多配置能力和并行模拟的特性，并采用时间并行加速方法，对较长Trace序列进行分段，在GPU上实现多Trace段的并行模拟，模拟过程中利用GPU并行修正模块修正模拟过程造成的误差。本发明提高了Cache模拟效率，更好的利用了计算资源，同时实现了较高的性价比。

主权项

一种基于GPU的Cache模拟器，其特征在于，包括初始化模块、Trace分段模块、GPU并行模拟模块、GPU并行修正模块与统计计算模块；初始化模块用于读取用户设定的配置文件并解析该配置文件，得到所要模拟Cache的配置参数及模拟维度参数，并将各参数传递给Trace分段模块；Trace分段模块用于对载入的Trace序列进行分段，并为各Trace段分配Cache实例和初始化Cache实例；GPU并行模拟模块用于模拟GPU显存中的各Trace段，记录模拟结果包括命中、缺失次数和保存需要进行修正的修正Trace序列，并将模拟结果传递给统计计算模块，将修正Trace序列提供给GPU并行修正模块；GPU并行修正模块使用修正Trace序列在对应Cache实例上进行模拟，记录模拟结果包括命中次数，并将模拟结果传递给统计计算模块；统计计算模块综合GPU并行模拟模块的和GPU并行修正模块的模拟结果，计算出最终的模拟结果，将模拟结果写入文件保存。