芯片多处理器上的原子向量操作
本论文展示了首个新的架构扩展方案(包括两个新的 IA 指令),可以通过更好地利用并行处理提高性能。另外,新方法扩展了 SIMD (单指令多数据)来支持“原子操作”,后者是指令序列,其行为类似单个操作,在很多新应用软件中很常见。虽然这些操作带来了并行化挑战,但本论文提出的创新方案可以为典型的未来工作负载带来高达 54% 的性能提升。
缓存容量换可靠性,实现低电压操作
本论文提出了一种为处理器缓存实现低电压、低功率操作的新方案。所有芯片在操作电压上都有最低限制(通常称作 Vccmin),低于此电压时电路的可靠性无法保证。在新方案下,当降低缓存电压且内存单元出现错误时,它们将单独关闭,而设备整体继续工作。论文提出了两种方案,都允许超低功率操作(小于 0.5 伏),同时保持 50%-70% 的缓存继续工作。当电压上升到正常水平时,全部功能将恢复正常。这种技术可以为未来的计算机、服务器和移动设备实现新的低功率模式。
面向指令细度计划监控的灵活硬件加速
系统设计人员传统上专注于性能的最大化,而最近开始关注如何将功率最小化。但从用户的角度来看,如果软件出现问题,快速或高能效没有任何意义。本论文中提及的新方法可以让工具在指令一级监控操作是否正确,这是可能的最精细水准。通常,高性能会消耗大量资源而造成这种方法代价过高,但模拟显示这个方法可以把现有的资源消耗降低 33%-50%,而且灵活性更高。