Managing cache coherency of shared data in shared memory multiprocessor systems-on-chip
Gestion de la cohérence des données dans les systèmes multiprocesseurs sur puce
Résumé
The work presented in this thesis aims to provide an efficient hardware solution for managing cache coherency of shared data in shared memory multiprocessor systems-on-chip (MPSoC) dedicated for intensive signal processing applications. Several solutions are proposed in the literature to solve this problem. However, most of these solutions are efficient only for high-performance multiprocessor systems. These systems take rarely into account hardware resources and energy consumption limitations. In MPSoCs architectures these constraints are very important. In addition, these solutions do not take into account access patterns from the different processors to shared data. In this thesis, we propose a new approach for treating cache coherency problem. It consists on a new hybrid (invalidation/update) adaptive cache coherence protocol. A hardware architecture that facilitates its implementation and optimizes its performance is also proposed. The experimental results show that the proposed protocol in conjunction with this architecture provides an interesting level of performances and energy consumption.
Les travaux présentés dans cette thèse visent à concevoir une architecture performante et efficace pour la gestion de la cohérence des données dans les mémoires caches des systèmes sur puce multiprocesseurs (MPSoC). Dans cette thèse nous nous intéressons tout particulièrement aux architectures à mémoire partagée et aux applications de traitement de signal intensif. Plusieurs solutions ont été proposées dans le passé pour résoudre ce problème. Néanmoins, la majorité de ces solutions existantes ont été pensé pour les systèmes multiprocesseurs haute-performances. Dans ce type de systèmes les contraintes liées aux ressources matérielles et à la consommation d’énergie sont rarement prises en compte. A l’opposé, dans les systèmes embarqués qui nous intéressent ici, ces contraintes jouent un rôle de premier plan. De plus, les solutions existantes ne prennent pas en compte les modèles d’accès aux données partagées réalisés par les processeurs. Nous proposons dans cette thèse un nouveau protocole de gestion de la cohérence de cache basé sur deux protocoles simples, nommément les protocoles par invalidation et par mise à jour. De plus le protocole proposé s’adapte automatiquement aux modèles d’accès aux données. Une architecture matérielle qui facilite son implémentation et qui optimise ses performances est également proposée.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)