软件实现cache coherency的方法主要涉及在软件层面进行一些特定的操作和编程,以确保多个处理器或核心之间的缓存数据一致性。以下是一些常见的软件实现cache coherency的方法:
使用DMA任务进行数据传输
将private cache退化为private sram。
在每个core进行load操作之前,通过DMA任务将一段数据搬入private sram。
使用barrier禁止其他core修改这段数据。
MESI Cache Coherency Protocol
实现MESI(Modified, Exclusive, Shared, Invalid)cache coherency protocol。
增加一些特性,如直接cache到cache的clean data复制和dirty data移动。
通过SCU(Snoop Control Unit)保存所有的L1 data cache tag,作为一个directory,以减少broad-cast总线带宽浪费。
支持Accelerator Coherency Port (ACP)
在MPCore technology中,支持一个可选的ACP,允许accelerator读写processor cluster内部的cache。
建议
性能与功耗平衡:在提高系统性能的同时,也要考虑功耗的优化。例如,ARM的big-little processor cluster通过Power Gating和DVFS技术来减小功耗。
硬件支持:虽然软件可以实现cache coherency,但硬件支持通常更为高效和可靠。在设计系统时,应考虑硬件的cache coherency机制,如MESI协议和SCU。
编程复杂性:软件实现cache coherency会增加编程复杂性,每次数据读写都需要进行核间通信,这可能会降低读写执行效率。因此,在设计系统时,应权衡性能提升和编程复杂度。
通过上述方法,软件可以在一定程度上实现cache coherency,但需要根据具体应用场景和性能需求进行选择和优化。