Power Laws na modelagem de caches de microprocessadores.

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Scoton, Filipe Montefusco
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Cache; Métodos estatísticos; Microprocessador; Microprocessor; Pareto; Power Law; Simulação; Simulation; Statistical methods; Trace; Zipf
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-31082011-163312/

Power Laws são leis estatísticas que permeiam os mais variados campos do conhecimento humano tais como Biologia, Sociologia, Geografia, Linguística, Astronomia, entre outros, e que têm como característica mais importante a disparidade entre os elementos causadores, ou seja, alguns poucos elementos são responsáveis pela grande maioria dos efeitos. Exemplos famosos são o Princípio de Pareto, a Lei de Zipf e o modelo de Incêndios Florestais. O Princípio de Pareto diz que 80% da riqueza de uma nação está nas mãos de apenas 20% da população; em outras palavras, uma relação causa e efeito chamada 80-20. A Lei de Zipf enuncia que o comportamento da frequência versus o ranking de ocorrência é dado por uma curva hiperbólica com um comportamento semelhante a 1/x. O modelo de Incêndios Florestais modela o comportamento do crescimento de árvores em uma floresta entre sucessivas queimadas que causam destruição de agrupamentos de árvores. As Power Laws demonstram que uma porcentagem pequena de uma distribuição tem uma alta frequência de ocorrência, enquanto o restante dos casos que aparecem tem uma frequência baixa, o que levaria a uma reta decrescente em uma escala logarítmica. A partir de simulações utilizando o conjunto de benchmarks SPEC-CPU2000, este estudo procura investigar como essas leis estatísticas podem ser utilizadas para entender e melhorar o desempenho de caches baseados em diferentes políticas de substituição de linhas de cache. O estudo sobre a possibilidade de uma nova política de substituição composta por um cache Pareto, bem como um novo mecanismo de chaveamento do comportamento de algoritmos adaptativos de substituição de linhas de cache, chamado de Forest Fire Switching Mechanism, ambos baseados em Power Laws, são propostos a fim de se obter ganhos de desempenho na execução de aplicações.