题目：用GPU加速Cache模拟的研究与实现

本文是针对“用GPU加速Cache模拟的研究与实现”的课题，课题来源于LES实验室与Intel合作的科研项目“Many-Core Simulation Acceleration Using A Hardware Approach”。处理器Cache技术在现有的系统中扮演着越来越重要的角色，Trace-driven的模拟器是评估Cache设计性能的重要工具。但是，传统的Trace-driven Cache模拟器通常由CPU进行串行的模拟操作，整个过程需要耗费很长的时间。随着Cache研究的深入，这种低效的模拟器已经不能适应实际应用的需要。本文描述了一种用GPU加速Trace-driven Cache模拟的方法，该方法充分挖掘了Cache模拟中组相联模拟不同组之间的并行性，将Cache模拟算法映射到GPU的体系结构和计算模型中。本文最终实现了一个模拟单层单核结构的基于GPU的Cache模拟器，本文对该模拟器各部分的算法和实现进行了深入分析，并结合所使用的GPU的架构特点进行了进一步的优化。实验结果表明，得益于合理的设计以及GPU的强大计算和并行能力，和基于CPU的Cache模拟器相比，基于GPU的模拟器具有明显的加速效果。