寻找嵌入式应用最优缓存和寄存器文件大小的设计空间探索

未来，嵌入式处理器必须处理更多计算密集型的网络应用，互联网流量和分组处理任务变得更加繁重和复杂。由于处理器性能与平均内存访问延迟密切相关，并且处理器寄存器的数量也影响性能，因此缓存和寄存器文件是设计嵌入式处理器架构的两个主要部分。尽管增加缓存和寄存器文件大小可以改善嵌入式应用以及高流量网络中分组处理任务的性能，但增加的芯片面积、功耗和内存层次延迟是这些技术的开销。因此，以最优尺寸实现这些组件在嵌入式处理器的设计中具有重要意义。本文探讨了缓存和寄存器文件大小对处理器性能的影响，以计算这些组件在嵌入式应用中的最优尺寸。实验结果表明，虽然拥有更大的缓存和寄存器文件是嵌入式处理器性能提升的方法之一，但是当这些参数的大小超过某个阈值时，性能提升会饱和，然后下降。