I nte rna t io na l J o urna l o f   Rec o nfig ura ble a nd   E m bedd e d Sy s t em s   ( I J RE S)   Vo l.  11 ,   No .   1 , M a r ch   20 22 ,   p p .   93 ~ 1 02   I SS N:  2089 - 4 8 6 4 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijre s . v 11 . i 1 . pp 93 - 1 02           93       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij r es.ia esco r e. co m   An ef ficien mul ti - lev el cache  sy ste m for geo metri ca lly   interconne cted  m a ny - co re c hip m u ltiproces so r       T irum a le  Ra m esh ,   K ha lid   Abed   D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   & C o m p u t e r   En g i n e e r i n g   a n d   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   J a c k so n   S t a t e   U n i v e r s i t y ,   M i ssi ss i p p i ,   U S A       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l 3 0 2 0 2 1   R ev is ed   Sep   11 2 0 2 1   Acc ep ted   J an   10 2 0 2 2       M a n y - c o re   c h ip   m u lt ip r o c e ss o o ffe rs  h ig h   p a ra ll e p r o c e ss in g   p o we fo b i g   d a ta  a n a ly t ics h o we v e r,   th e y   re q u i re   e fficie n t   m u lt i - le v e c a c h e   a n d   in terc o n n e c ti o n   to   a c h ie v e   h ig h   s y ste m   th ro u g h p u t.   Us in g   o n - c h i p   first  lev e L1   a n d   se c o n d   lev e L 2   p e c o re   fa st  p ri v a te  c a c h e is  e x p e n siv e   fo larg e   n u m b e o c o re s.   In   th is   p a p e r,   fo m o d e ra te  n u m b e o c o re fr o m   1 6   t o   6 4 ,   we   p re se n a   c o st  a n d   p e rf o rm a n c e   e fficie n m u lt i - lev e c a c h e   sy ste m   with   p e c o re   L1   a n d   las lev e s h a re d   b u c a c h e   o n   e a c h   b u li n e   o a   c o st - e fficie n g e o m e tri c a ll y   b u s - b a se d   i n terc o n n e c ti o n .   I n   o u r   a p p r o a c h ,   we   e x trac ted   c a c h e   h i a n d   m iss  c o n c u rre n c ies   a n d   a p p li e d   c o n c u rre n a v e ra g e   m e m o ry   a c c e s ti m e   to   m o re   a c c u ra tely   d e term in e   th e   c a c h e   sy ste m   p e rfo rm a n c e .   We  c o n d u c te d   lea st  re c e n tl y   u se d   c a c h e   p o l icy - b a se d   sim u latio n   fo r   c a c h e   sy ste m   wit h   L 1 ,   with   L 1 /L 2 ,   a n d   with   L 1 / sh a re d   b u s   c a c h e .   Ou sim u latio n   re su lt s h o t h a a n   a v e ra g e   s y ste m   th ro u g h p u t   imp ro v e m e n o 2 . 5 x   c a n   b e   a c h iev e d   b y   u sin g   sy ste m   with   L 1 /s h a re d   b u s   c a c h e   sy ste m   c o m p a re d   t o   u sin g   o n ly   first  lev e L 1   o r   L1 / L2 .   F u rth e r,   we   sh o th a t h e   th ro u g h p u d e g ra d a ti o n   f o th e   p ro p o se d   c a c h e   sy ste m   is  o n ly   with in   5 %   fo r   a   sin g le b u s fau lt ,   s u g g e sti n g   a   g o o d   b u s fau lt   to lera n c e .   K ey w o r d s :   B ig   d ata   B u s   ca ch e   Geo m etr ical    Hete r o g en eo u s     Ma n y - co r e     T h r o u g h p u t   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Kh alid   Ab ed   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  &   C o m p u ter   E n g in ee r in g   a n d   C o m p u ter   Scien ce J ac k s o n   State  Un iv er s ity   1 4 0 0   J o h n   R   L y n ch   Stre et  ( J SU Bo x   1 7 0 9 8 ) ,   J ac k s o n ,   MS.   3 9 2 1 7 ,   USA   E m ail:  k h alid . h . a b ed @ js u m s . ed u       1.   I NT RO D UCT I O N     I n   r ec en t   y ea r s ,   m a n y   c o r es  a r tr en d in g   as  on - ch i p   co m p u tin g   p latf o r m   [ 1 ] [ 3 ]   th at  c an   p r o v id e   m ass iv co m p u tatio n al  p o wer   f o r   h eter o g e n o u s   co m p u tin g   en v ir o n m en f o r   b ig   d ata   [ 4 ]   an d   o th e r   co m p u te   in ten s iv em b ed d e d   ar tific ial  in tellig en ce   ap p licatio n s   [ 5 ] So m r ec en wo r k   [ 6 ] [ 9 ]   o n   h ig h   p er f o r m an c e   co m p u tin g   f o r   b ig   d ata  h a v e   f o cu s ed   o n   p r o ce s s in g   f r am ewo r k ,   ar c h itectu r s y n th esis   an d   u tili za tio n   o f   m u ltip le  co r e s.   W ith   i n cr ea s ed   v er y   l a r g e - s ca le  i n teg r atio n   ( VL SI)   d en s ity ,   it  m ay   b e   s till   m an ag ea b le  to   p r o v id e   h eter o g en eo u s   co m p u tin g   u s in g   c o s ef f ec tiv on - ch ip   in ter co n n ec tio n   a n d   ca c h m em o r y   s y s tem .   Fro m   p ast  r esear ch   o n   b u s - b ased   in ter co n n ec tio n   f o r   lar g p ar allel  p r o ce s s in g   s y s tem s   [ 1 0 ] ,   it  was  d eter m in ed   th at  r eg u lar   b u s   c o n n ec ted   m u ltip le - b u s   in ter c o n n ec tio n   th at  u s es   n u m b er   o f   b u s es  eq u al  to   o n e - h alf   o f   th c o r es  o r   m em o r y   m o d u les ,   g iv es   co m p ar a b le  m em o r y   b an d wid th H o wev e r ,   th r ed u ce d   b u s   in ter co n n ec tio n   is   co s tly   f o r   c h ip   m u lt i p ro c e ss o ( C MP)   d u t o   lar g n u m b e r   o f   b u s - co r e/m em o r y   c o n n ec tio n s I n   o u r   ea r lier   r esear ch ,   we  p r o p o s ed   a   c o s t - ef f ec tiv in ter co n n ec tio n   u s in g   g e o m etr ical   p atter n s   f o r   b u s - co r e/m em o r y   co n n ec tio n s   [ 1 1 ]   with   r ed u ce d   n u m b er   o f   b u s es .   T h ap p r o ac h   in   [ 1 1 ]   was  ex ten d ed   to   s y s tem   lev el  co n f ig u r atio n   d ef in ed   with   th r ee   g eo m et r ical  s y s tem   co n f ig u r atio n s   ter m e d   a s   g eo m etr ical  b u s   in ter co n n ec tio n   ( GB I )   [ 1 2 ]   f o r   b u s - m em o r y   co n n ec tio n s   u s in g   r h o m b ic  co n n ec tio n   p atte r n   as  th b ase.   W e   ac h iev ed   c o s s av in g s   f r o m   1 . 8   to   2 . 4   with   GB I   co m p ar e d   to   r eg u lar   r e d u ce d   b u s   in ter co n n ec tio n Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4 8 6 4   I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t Vo l.  11 ,   No .   1 M ar c h   20 22 :   93 - 1 0 2   94   Ho wev er ,   as  th e   o v er all  th r o u g h p u o f   th m a n y - co r C MP   i s   al s o   d eter m in ed   b y   th ca ch s y s tem   p er f o r m an ce ,   a ch ie v in g   h i g h   o v er all  C MP  th r o u g p u t   with   co s an d   p er f o r m an ce   e f f icien in ter co n n ec tio n   an d   ca ch s y s tem   is   h ig h ly   d esira b le  to d ay .     Pro v id in g   an   a d eq u ate  an d   s u s tain ed   m an y - co r C MP  th r o u g h p u b ec o m es  m o r ch alle n g in g   as  it  also   r eq u ir es  ef f icien ca ch s y s tem   s o lu tio n .   T o war d s   th is   ch allen g e,   o u r   f o c u s   is   to   p r esen co s t - ef f ec tiv e   m u lti - lev el  ca ch s y s tem   to   im p r o v t h o v e r all  m an y - co r C MP  th r o u g h p u u s in g   c o m p ar ab le  m em o r y   b an d wid th   r esu lts   f r o m   c o s t - ef f ec tiv GB I   [ 1 2 ] ty p ical   g en er al  m u lti - lev el  ca ch s y s tem   h ier ar ch y   f o r   m u lti - co r s y s tem s   as  s h o wn   i n   Fig u r 1   h as  L 1   an d   L 2   p r i v ate  ca ch p e r   co r e   at  l ev el s   an d   2 ,   an d   s h ar e d   ca ch L 3   as  last   lev el  ca ch ( L L C )   at  lev el  3 .   Fo r   ex am p le,   s o m o f   th cu r r en m ain s tr ea m   co m m er cial   m u lti - co r p r o ce s s o r   s u c h   as   In tel ®   Co re   i 5   p r o c e ss o r   h a s   th r ee   lev els  o f   ca ch e   with   p er   co r L 1   with   s ep ar ate  in s tr u ctio n   an d   d ata  ca ch e ,   p er   c o r L 2   u n if ie d   ( in s tr u ctio n /d ata)   ca ch a n d   s h ar ed   L 3   ca ch e   as  L L C   ( s h ar ed   b y   all  co r es ) .             Fig u r 1 .   T r ad itio n al  m u lti - lev el  ca ch s y s tem   with   L 1 ,   L 2   a n d   L 3   f o r   m u lti - co r C MP       Ad d in g   lar g n u m b er   o f   p e r   co r f ast  o n - ch ip   p r iv ate  L 1   an d   L 2   ca ch e s   with   s h ar ed   L 3   m ay   in cr ea s ca ch s y s tem   co s t.  A s   r esu lt,  we  p r o p o s a n   alter n ativ s o lu tio n   b y   co m b i n in g   L 1   with   r elativ ely   s lo wer   s h ar ed   b u s   ca c h e   ( SB C )   as  L L C   ad d e d   to   ev e r y   b u s   lin e   o f   GB I   [ 1 2 ]   in   wh ich   th d ata  r eq u est  o f   all  co r es  is   s h ar ed   v ia  G B I .   I n   ad d itio n ,   o u r   p r o p o s ed   ca ch s y s tem   s o lu tio n   m ay   also   p r o v id th ab ilit y   to   in cr ea s th ca ch lev els an d   s izes w ith in   th ca ch h ier ar ch y   u p o n   ca ch r ec o n f i g u r atio n   in   o r d e r   to   o p tim ize   th s y s tem   f o r   co s t,  p e r f o r m an ce   an d   p o wer   co n s u m p tio n .   So m ea r lier   r esear ch   [ 1 3 ] [ 1 6 ]   h av ad d r ess ed   v ar io u s   ca ch s y s tem   ar ch itectu r e,   is s u es  an d   s o lu tio n s   f o r   im p r o v e d   p er f o r m an ce .   I n   [ 1 3 ] ,   th a u th o r s   ad d r ess ed   an aly zin g   m em o r y   p e r f o r m a n ce   f o r   tiled   m an y - co r C MP.   L in   et  a l .   [ 1 4 ]   s u g g ested   h y b r i d   ca ch s y s tem s   th at  in clu d ed   lay e r s   f o r   ca ch ar ch itectu r e   f r o m   m em o r y   t o   d ata  b ase  t o   im p r o v p er f o r m an ce   in   s p ec if ic  r elatio n al  d ata  b ase  q u er y   f o r   b ig   d ata   ap p licatio n s C h ar les  et  a l .   [ 1 5 ]   lo o k ed   at  ca ch e   r ec o n f ig u r a tio n   f o r   n etwo r k - on - ch ip   ( N o C )   b ased   m an y - c o r e   C MP.   Saf ay en ik o o   et  a l [ 1 6 ]   s u g g ested   an   en er g y - ef f icien ca ch ar ch itectu r to   ad d r ess   th p r o b lem   o f   in cr ea s ed   leak ag p o wer   r esu ltin g   f r o m   lar g ar ea   o f   L L C   ( as  m u ch   as  5 0 o f   th ch ip   ar ea )   d u to   its   in cr ea s ed   s ize.   Mo s o f   th e   wo r k   r ep o r te d   in   [ 1 3 ] [ 1 6 ]   m ay   r e q u ir e   co m p le x   ca ch d esig n   p r o ce s s .   Ou r   p r o p o s ed   ca ch s y s tem   s o lu tio n   is   s im p le  an d   d o   n o ad d   an y   ex tr o r   d if f icu lt  ca ch d esig n   p r o ce s s .   Ou r   m ain   c o n tr ib u tio n   i n   th is   p a p er   ar as:   i)   Pro p o s s h ar ed   b u s   ca ch e   ( SB C )   with in   m u lti - lev el  ca ch e   s y s tem ii)  Pre s en leas r ec en tly   u s ed   ( L R U)   m u lti - lev el  ca ch s y s tem   s im u latio n   to   ex tr ac h it  an d   m is s   co n cu r r en cies iii)  Ap p ly   c o n cu r r en t   av er a g m em o r y   ac ce s s   tim (C - AM AT )   [ 1 7 ]   to   ac cu r ately   d eter m in e   th s y s tem   th r o u g h p u p er f o r m an ce   an d   p r esen o u r   r esu lts an d   iv )   P r o v id co n clu s io n   an d   p r esen s o m e   in s ig h t in to   f u t u r r esear ch .       2.   L1 - SB CA CH E   SY ST E M     Fig u r 2   s h o ws  s y s tem   with   L 1   an d   s h ar b u s   ca ch at   e v er y   b u s   lin o f   GB I   [ 1 2 ] .   W ter m   th e   m em o r y   s y s tem   u s in g   L 1   p r i v ate  ca ch as  L1 ,   with   L 1   an d   L 2   as  L1 2 ,   with   L1   a n d   s h ar e d   b u s   ca ch as  L 1 - SB C   th r o u g h o u t th is   p ap e r .           Fig u r 2 L1 - SB C                         L1     Co r es   (1 - n)   O f f - ch i p   G l o b a l   M em o r y   L2   S h ar e d L3   I n t er co n n ec t                 b   S h a r e d   B u s   C a c h e s   ( S B C )   G BI   m   Off - c h i p   M e m o r y   M o d u l e s   n   c o r e a n d   n   L 1   c a c h e s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4 8 6 4       A n   efficien t m u lti - leve l c a ch s ystem  fo r   g eo metrica lly  in te r co n n ec ted   m a n y - co r … ( Tir u ma le  R a mesh )   95   2 . 1 .   Co ncurre nt  a v er a g m emo r y   a cc ess   t im (C - AM AT )     S o m ca ch e   tech n iq u es  [ 1 8 ] [ 2 0 ]   we r s u g g ested   ea r lier   f o r   im p r o v in g   tr ad itio n al  av e r ag m em o r y   ac ce s s   tim f o r   m u lti - lev el   ca c h s y s tem s .   I [ 1 8 ] ,   h a r d war e   p r ef etch in g   was  c o n s id er ed   to   ex p lo it  s p atial  a n d   tem p o r al  lo ca lity   o f   r e f er en c es.  I n   [ 1 9 ] ,   m u lti - lev el  ca ch es  wer co n s id er e d   as  p r im ar y   an d   s ec o n d ar y   m em o r ies  f o r   p r o x y   s er v er s   t o   ac ce s s   web   co n ten t.  I n   [ 2 0 ] ,   an   L R r e p lace m en p o licy   was  p r o p o s ed   th a t   m ak es  u s o f   th awa r en ess   o f   th ca ch m is s - p en alty   t o   en s u r m em o r y   ac ce s s   laten cy   is   b alan ce d   f o r   m em o r y   s y s tem   b u ilt  with   d if f er en m em o r y   tech n o lo g ies  te r m ed   as   “h y b r id   s y s tem .   T h e   wo r k   ad d r ess ed   in   [ 1 8 ] [ 2 0 ]   wer s p ec if ic   ca c h tech n iq u es  attem p ted   t o   r ed u ce   av er a g m em o r y   a cc ess   tim with o u t   co n s id er in g   an y   co s im p licatio n s .   Ou r   ap p r o ac h   is   to   o p tim ize  ca ch an d   in ter co n n ec tio n   co s ac r o s s   th e   ca ch lev els  an d   a p p ly   C - A MA T   f o r   ex p lo itatio n   o f   p ar allel  co n cu r r e n cy   in   ca ch h it   an d   mis s e s   th at  ac cu r ately   d eter m in th e   av er ag m em o r y   ac ce s s   tim ac r o s s   all  lev els  f o r   d ata  ac ce s s .   An   an aly tical  m eth o d   f o r   d eter m in in g   C - AM AT   is   b r ief ly   p r o v id ed   b elo w.   tr ad itio n al  av e r ag e   m em o r y   ac ce s s   tim ( AM AT )   with   m u lti - lev el  ca ch s y s te m   is   g iv en   in   ( 1 )   a n d   ( 2 )   f o r   L 1   an d   L 1 2   ca c h s y s tem s   r esp ec tiv ely .       1 = 1 1 + ( 1 1 )   ( 1 )     2 = 1 1 + ( 1 1 ) ( 2 2 + ( 1 2 )   ( 2 )     W h er t 1   an d   t ar th ca ch a cc ess   tim f o r   lev el  1   an d   lev el  2   ca ch es,  h 1   an d   h ar ca ch e   h it  r atio s   f o r   lev el  1   an d   lev el  2   ca ch es  an d   t is   th g lo b al  m em o r y   ac ce s s   tim e.   I n   o u r   ap p r o ac h ,   we  ex p lo it  p ar allel  co n cu r r en cy   f o r   co r an d   SB C   h it  an d   m is s   co n cu r r en cy   f o r   SB C   s u p p o r ted   b y   GB I   an d   ap p ly   C - AM AT   f o r   p er f o r m an ce   ev alu atio n .   T h e   h it  co n cu r r e n cy   will  im p r o v p er f o r m an ce   wh ile  ca ch m is s   m ay   im p ac th e   m em o r y   s y s tem   p er f o r m an ce ,   d ep en d in g   o n   h it  co n cu r r en c y .   T ak in g   a d v an tag o f   m u lti p le  b u s es   with   m is s   co n cu r r en cy ,   h ig h er   s y s tem   p er f o r m a n ce   ca n   b ac h iev ed .   Ho wev er ,   th e   ap p licatio n   o f   C - AM AT   n ee d   to   en s u r th at   th e   m is s   co n cu r r e n cy   d o   n o t   ex ce ed   th e   in ter c o n n ec tio n   b an d wid th   with   r e d u ce d   n u m b er   o f   b u s e T h u s ,   we  r e - wr ite  ( 1 )   an d   ( 2 )   as   ( 3 )   an d   ( 4 ) .     1 = 1 1   ℎ1 + ( 1 1 ) /    ( 3 )     2 = 1 1   ℎ1 + ( 1 1 ) ( 2 2   ℎ2 + ( 1 2 )   /    ( 4 )     W h er 1   an d   2   ar th av e r ag h it  cy cle  co n cu r r en c y   at  lev el s   1   an d   2   a n d      is   th av er ag e   m is s   cy cle  co n cu r r e n cy .   I n   t h is   p ap er ,   we  e v alu ate  L 1 L 1 2   an d   L 1 - SB C   s y s tem s .   W e   s elec ted   m in im u m   n u m b er   o f   L 1   an d   SB C   ca ch b lo ck s   to   m ee t h f o llo win g   cr iter io n   f o r   h it  a n d   m is s   co n cu r r e n cy   g i v en   as   ( 5 ) .       c , c / 2   ( 5 )     Sin ce   th GB I   in ter co n n ec tio n   p r o v id es  a   m em o r y   b an d wi d th   o f   / 2 ,   we  ca n   also   ap p r o x im ate  ( 4 )   b y   m is s   co n cu r r en cy   s u p p o r ted   b y   th GB I   m em o r y   b an d wid th   as   ( 6 ) .     = 1 1   ℎ1 + ( 1 1 ) ( 2 2   ℎ2 + ( 1 2 )   2 /   ( 6 )     W h en   th    is   less   th an   / 2 ,   th in ter co n n ec tio n   b an d wid th   is   n o f u lly   u tili ze d .   T h C - AM AT   g iv en   in   ( 6 )   is   s m aller   co m p ar ed   to   co n s er v ativ m is s   co n cu r r e n cy   g iv e n   in   ( 4 ) .   T h p er ce n tag d e v iat io n   f r o m   ( 4 )   to   ( 6 )   v a r ies  f r o m   4   t o   3 0   ac r o s s   all  ca ch s y s te m s .   W s ee   h ig h er   d ev iatio n   f o r   L 1 - SB C   s y s te m   wh ich   is   attr ib u ted   to   th f ac t   th at  th m is s   co n cu r r en cy   d ec r ea s es  as  r esu lt  o f   h ig h er   h it  co n cu r r en cy   u s in g   b u s   ca ch d u r in g   r ea d   cy cle.   I n   th is   p ap e r ,   we  o n ly   i n clu d e   co n s er v ativ r esu lts   f r o m   ( 3 )   an d   ( 4 )   f o r   L 1   a n d   L 1 2   ca ch s y s tem s   r esp ec tiv el y   an d   at  t h s am tim en s u r in g   cr iter io n   ( 5 ) .     2 . 2 .   G eo m et ric a bu s   inte rc o nn ec t io ( G B I )   [ 1 2 ]   c o s t     T ab le  1   g iv es  t h av e r ag e   n o r m alize d   i n ter co n n ec tio n   co s o f   GB I   co m p ar e d   to   f u ll y   r ed u ce d   m u ltip le  b u s   s y s tem   [ 1 0 ] .   W n o tice  r ed u ctio n   o f   ab o u 3 0   in   co s ac r o s s   th n u m b er   o f   co r es  f r o m   1 6   to   64.           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4 8 6 4   I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t Vo l.  11 ,   No .   1 M ar c h   20 22 :   93 - 1 0 2   96   T ab le  1 No r m alize d   av er ag e   GB I   co s t c o m p ar ed   to   f u lly   r e d u ce d   b u s   s y s tem   [ 1 0 ]   N o .   o f   C o r e s   N o r mal i z e d   C o st   16   0 . 6 9   32   0 . 6 6   64   0 . 6 4       2 . 3 .   SB i m pa ct   o n C - AM A T     I n   th p ast,  s o m s h ar ed   ca ch tech n iq u es  [ 2 1 ]   h a v lo o k e d   at  ca ch s h ar in g   o f   way s   b ased   o n   h ash   m ap p in g   in s tead   o f   tr ad itio n a c ac h s et  s h ar in g   f o r   m u lti - co r p latf o r m s .   I n   g e n er al,   it   is   k n o wn   th at  b y   in cr ea s in g   th e   n u m b er   o f   p r o ce s s o r   co r es  ca n   d ir ec tl y   in cr ea s L L C   ( last   lev el  ca ch e)   h it  a n d   m is s   co n cu r r en cy   g iv in g   r ed u ce d   C - AM AT .   As  o u r   s y s tem   u s es  b u s es  eq u al  to   o n e - h alf   th n u m b er   o f   co r es,  th e   m em o r y   ac ce s s   m is s ed   in   p er   co r ca ch is   s ea r ch ed   in   SB C .   Sin ce   s h ar ed   r ed u ce d   n u m b er   o f   b u s es  in   o u r   ap p r o ac h   n atu r ally   ca p t u r es  all  co r ac ce s s es  v ia  th b u s   in t er co n n ec tio n ,   p lacin g   a n   SB C   at  ea ch   b u s   lin o f   GB I   r ep licates  clo s e ly   to   t r ad itio n al  L 3   s h ar e d   ca c h n o r m ally   u s ed   in   cu r r en t   co m m er cial  p r o ce s s o r   s y s tem s .   As   we  u s ed   2   n u m b er   o f   SB C   at  lev el  2 ,   a n y   m is s   in   L 1   in cr ea s es  th e   h it   co n c u r r en cy   in   SB C .   I n   o u r   ap p r o ac h ,   we  ac co u n ted   o n ly   p u r m is s   co n cu r r en c y   [ 1 7 ]   ( o n ly   if   n o n o f   th b u s   ca c h h as  h it  in   th h it   cy cle,   m is s   is   ac co u n ted ) .       2 . 4 .   Ca che  a s s o cia t io i m pa ct   o n   C - AM AT     C ac h ass o ciatio n   ca n   also   im p ac o u r   s o l u tio n .   Au th o r s   in   [ 2 2 ] ,   [ 2 3 ]   attr ib u te d   t o   th f ac th at  h ig h er   ca ch e   ass o ciatio n   n o r m ally   in cr ea s es  th e   ca ch e   h it  r ate  b u t   at  th e   ex p en s o f   h ar d w ar co m p lex ity   f o r   th ca ch co n tr o ller   an d   ad d iti o n al  laten cy   f o r   ca ch s ea r ch   t im with   in cr ea s ed   ass o ciatio n .   Ho wev er ,   in   o u r   ap p r o ac h ,   th ass o cia tio n   was  s elec ted   to   en s u r th at  cr iter ia  ( 5 )   ar s atis f ied .   T h u s ,   s elec ti n g   d ir ec m a p p ed   ca ch m ay   b en e f it  to   ac h iev e   r ed u ce d   C - AM AT .   I n   g e n er al,   m is s   co n cu r r en cies  in   L L C   ca n   n o r m ally   b e   s u p p o r ted   b y   u s o f   m u lti - p o r ted   m em o r y ,   o r   m u lti - b a n k   m em o r y   ( m em o r y   m o d u les)  with   s in g le  b u s .   Ho wev er ,   f o r   s in g le  b u s   s y s tem ,   b u s   c o n ten tio n   im p ac ts   th th r o u g h p u p er f o r m a n ce .   T h m is s   co n cu r r e n cy   ca n   b e   f ac ilit ated   b y   u s in g   a   m u lti - b an k   m em o r y   m o d u le  with   m u ltip le  b u s   in ter co n n ec tio n   b etwe en   s h ar ed   ca ch an d   m e m o r y   m o d u les.  T h m is s   co n cu r r en c y   ca n   b s u p p o r ted   b y   m u ltip le  b u s es in   GB I   y ield in g   lo wer   C - AM AT .       3.   CACH E   SY ST E M   SI M U L A T I O   3 . 1 .   Sy s t em   o pera t io n wit h L 1 - SB C   Fig u r e   2   s h o ws  th o p er atio n   f lo wch ar f o r   r ea d   an d   wr ite  cy cles  f o r   L 1   s y s tem .   SB C   is   u s ed   o n ly   d u r in g   “r ea d   cy cle”   with   a   wr ite  th r o u g h ”  p o licy   to   u p d ate  o n   ca c h m is s .   I n   “n o r m al  n o - f a u lt  m o d e” ,   d u r in g   r ea d   cy cle,   th d ata  is   f ir s t sear ch ed   in   L 1 .   I f   th L 1   r ea d   is   m i s s ,   i t is   th en   s ea r c h ed   in   SB C .   I f   i t i s   h it , ”  th d ata  is   ca ch e d .   O n   r ea d   mis s   in   SB C b u s es  in   GB I   ar a r b itra ted   to   u tili ze   f u ll  m em o r y   b an d wid th   a n d   th d ata  is   r ea d   f r o m   t h g lo b al  m e m o r y   m o d u le  an d   is   wr itten   to   SB C   an d   L 1   ca ch as  well.   I f   th e   cu r r en b u s   th at   is   g r an ted   f ails ,   th en   ca ch e   s y s tem   s witch es  to   “b u s   f au lt  m o d e”   an d   th e   in ter co n n ec tio n   is   r e - a r b itra te d   to   u s o th er   b - 1   c o n n ec ted   b u s es.  Af ter   b u s   r e - ar b itra ti o n ,   th e   d ata   is   r e - s ea r ch ed   f ir s in   L 1   a n d   if   h it ”,   th d ata  is   ca ch e d   in   L 1   ca ch e,   o th e r wis s ea r ch ed   in   SB C .   Du r in g   wr ite   cy cle ,   if   th L 1   ca c h b lo ck   i s   p r esen t ”,   th e n   d ata  is   wr itten   in to   L 1   ca ch e.   On   L 1   wr ite  m is s ”,   th L 1   ca ch e   b lo ck   is   r ep lace d   an d   th d ata  is   u p d ated   to   L 1   an d   co n s eq u en tly   th d ata  is   wr itten   to   g lo b al  m em o r y   u s in g   ar b itra ted   b u s es in   GB I .     T h p r o p o s ed   ca ch e   s y s tem   was  s im u lated   u s in g   p u b licly   av ailab le  l r u ca ch e   lib r ar ie s   in   p yth o n   an d   cr ea ted   m u ltip le  o b jects  o f   lr u ca c h e   with   in d e x in g   to   im p lem en L 1 ,   L 2   an d   SB C .   W iter at ed   ca ch e   o p er atio n   f o r   o v er       1000   f o r   n   n u m b er   o f   c o r es.  T a b le  2   s h o ws  th g en er al   p ar a m eter s   u s ed   f o r   th s im u latio n .   Usi n g   as  m u ch   o f   in s ig h in to   t o d ay s   m em o r y   t ec h n o lo g ies,  we  ap p r o x im atel y   u s ed   a   r elativ e   b it   co s t f o r   L 1 ,   L 2   a n d   S B C   as  g iv en   in   T a b le  2 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4 8 6 4       A n   efficien t m u lti - leve l c a ch s ystem  fo r   g eo metrica lly  in te r co n n ec ted   m a n y - co r … ( Tir u ma le  R a mesh )   97       Fig u r 2 L1 - SB C   Op er atio n       T ab le  2 C ac h s y s tem   s im u latio n   p ar am ete r s   C l o c k   c y c l e   L1   a c c e ss  c y c l e s   ( t 1 )   S B C   a c c e ss  c y c l e s   ( t 2 )   L2   a c c e ss  t i m e   ( c y c l e s)   G l o b a l   me mo r y   a c c e ss c y c l e s   ( t m)   B u s   d a t a   w i d t h   L1   r e l a t i v e   c o s t   L2   r e l a t i v e   c o s t   S B C   r e l a t i v e   c o s t   0 . 5   n s   (2   G H z )   5     25   10   1 0 0     2   b y t e s     10   6   3       3 . 2 .   Rela t iv no rm a lized  s y s t em   co s t     T ab le  3   s h o ws  th e   n o r m alize d   s y s tem   co s t   as  th e   to tal  s y s tem   co s th at  i n clu d es  th e   n o r m alize d   in ter co n n ec tio n   co s t   f r o m   T ab le  1   an d   r elativ ca ch m em o r y   co s f r o m   T ab le  2 .   As we   n o ticed   f r o m   T ab le  3 ,   L 2   ca ch ad d s   2   ad d itio n a s y s tem   co s an d   SB C   ad d s   0 . 5   ad d itio n al  co s t.   W r an   s im u latio n s   u s in g   m in im u m   n u m b er   o f   L 1 ,   L 2 ,   an d   SB C   ca ch b l o ck s   s elec ted   to   m ee th e   cr iter ia  g iv en   in   ( 5 ) .   T o   r ed u ce   t h ca ch e   “h it”  tim e,   we   u s ed   an   o p tim al   ca ch ass o ciati on,   b u at  th s am tim en s u r ed   co n cu r r en cy   cr iter ia   g iv en   b y   ( 5 ) .       T ab le  3 No r m alize d   s y s tem   c o s t   C a c h e   S y s t e m   N o .   o f   L 1   b l o c k s   L1   a sso c i a t i o n   N o .   o f   L 2   set s   L2   a sso c i a t i o n   N o .   o f   S B C   set s   S B C   a sso c i a t i o n   N o r mal i z e d   sy s t e m   c o s t   L1   1 2 8   1           1   L1 2   1 2 8   1   4   2       1 . 0 2   L1 - S B C   1 2 8   1       4   2   1 . 0 0 5       3 . 3 .   Ca che  re a d a nd   writ m is s es   cr it ica lity   im pa c t   I is   wel k n o wn   th at  c ac h r ea d   m is s es  ar m o r cr itical   an d   in cu r s   m o r p en alty   in   r ea d   th an   wr ite  cy cles .   T o   allev iate  th is   p r o b l em ,   s o m r ea d - wr ite  p ar titi o n in g   p o licy   was  s u g g ested   in   [ 2 4 ]   th at  m i n i m izes  th r ea d   m is s es  u s in g   d y n a m ic  ca ch e   m an a g em en t.   T o   p r o v id m o r r ea d   m is s   s u p p o r t,   i n   o u r   ap p r o ac h ,   we   in clu d ed   SB C   d u r in g   r ea d   o n ly .   I n   g en er al,   as  th r ea d   is   in cr ea s ed   f r o m   5 0   to   8 0 o f   th p r o ce s s o r   d ata  r eq u ests ,   we  f o u n d   d r asti im p r o v em e n in   SB C   h it  co n cu r r en cy   as  r esu lt  o f   its   ex clu s iv e   s u p p o r d u r in g   r ea d   cy cle .   H o wev er ,   as  n o a ll  ap p licatio n s   en s u r less   d ata  r ea d s   th an   d ata  wr ites ,   we  m ay   tr ea th e   5 0 %   r ea d   d ata  r eq u ests   as  g o o d   co m p ar is o n   f o r   n o an d   lo o k   f o r   ap p licatio n   ce n tr ic  r ea d /wr ite  tr ad e - o f f s   in   f u tu r u s in g   n o v el   ca ch e   p r o t o co ls .   So m r ec en n o v el   r ea d /wr ite  co s tr ad eo f f s   f o r   DNA  b ased   d ata  s to r ag e   [ 2 5 ]   h as b ee n   s u g g ested .       3 . 4 .   L 1   a nd   SB hit  co ncurre nci es a nd   m is s   co ncurre nc ies   T ab les  4   a n d   5   s h o t h L 1   ca ch h it   co n c u r r en c y   ( 1 ) ,   SB C   h it  co n c u r r e n cy   ( 2 ) ,   a n d   m is s   co n cu r r en cy   in   SB C   (  )   f o r   v ar io u s   s y s tem   s ize s   f o r   L 1 ,   L 1 2   an d   L 1 - SB C   s y s tem s   f o r   5 0   an d   8 0   r ea d   r eq u ests   r esp ec tiv ely                         C o r 1   ca ch e   co n tr o ller                                 Fig u r 2 .   L1 - S BC   Op er atio n   Sear ch   b lo ck   in   L R L 1   L 1   r ea d   Ar b itra te  I n ter co n n ec tio n   an d   u p d ate  g lo b al  m em o r y   a n d   ca ch e   ( wr i te  th r o u g h )   L 1   wr ite   C ac h C o n tr o ller s   [ 2 ]   SB C   r ea d   U p d a t e   L1   o n   S B C   mi ss   L1   r e a d   mi ss   L R SB C   r ea d   s ea r ch     [ 1   ]   hit   U p d a t e   L1   o n   S B C   mi ss   L1   w r i t e   mi ss   L1   r e a d   mi ss   C o r es 2   to   n   s en d   t h eir   r eq u est   to   ca ch co n tr o ller s     C o r 1   r eq u est   h i t s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4 8 6 4   I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t Vo l.  11 ,   No .   1 M ar c h   20 22 :   93 - 1 0 2   98   T ab le  4 C ac h h it a n d   m is s   co n cu r r en cy   with   5 0 r ea d   r eq u ests     S y st e s i z e   16   32   64     ℎ1   ℎ2      ℎ1   ℎ2      ℎ1   ℎ2      L1   0 . 4     8 . 3   0 . 4     1 6 . 1   0 . 5     3 1 . 9   L1 2   4 . 5   4 . 2   8   8 . 5   8 . 2   1 5 . 7   1 6 . 8   1 6 . 1   3 1 . 2   L1 - S B C     4 . 4   5 . 2   7 . 4   8 . 5   1 1 . 9   1 2 . 8   1 6 . 7   3 1 . 5   1 6 . 1       T ab le  5 C ac h h it a n d   m is s   co n cu r r en cy   with   8 0 r ea d   r eq u ests     S y st e s i z e   16   32   64     ℎ1   ℎ2      ℎ1   ℎ2      ℎ1   ℎ2      L1   0 . 4     8 . 3   0 . 4     1 6 . 1   0 . 5     3 1 . 9   L1 2   1 . 9   6 . 8   7 . 1   3 . 7   1 3 . 1   1 4 . 3   7 . 3   2 5 . 9   2 9 . 2   L1 - S B C   2 . 0   8 . 2   6 . 4   3 . 7   1 9 . 3   1 0 . 6   6 . 9   5 0 . 9   1 6 . 1       Fig u r es  5   an d   6   s h o th h it  an d   m is s   co n cu r r e n cy   f o r   L 1 - SB C   f o r   5 0   an d   8 0   r ea d   r eq u ests   r esp ec tiv ely .   Fo r   th e   s am n u m b er   o f   co r es,  th e   m is s   co n cu r r en cy   d ec r ea s es  f o r   L 1 - SB C   as  co m p ar ed   t o   L 1   d u to   h ig h e r   h it  c o n cu r r en c y   in   SB C .   T h m is s   co n c u r r en cy   u tili za tio n   in   L 1 - SB C   is   ab o u 5 0   f o r   lar g er   n u m b er   o f   co r es.  T h is   is   attr ib u ted   to   th e   f ac th at   SB C   o f f er s   h i g h er   h it  c o n cu r r en cy   y ield in g   r ed u ce d   m em o r y   tr a f f ic  o v e r   th in ter c o n n ec tio n .   E v en   t h o u g h   th lo m is s   cu r r en cy   u tili za tio n   m ay   s u g g es th at  th e   n u m b er   o f   b u s es  f o r   h ig h er   n u m b er   o f   c o r es  m ay   b r ed u c ed   f u r t h er ,   it  m ay   in v ar iab ly   d ec r ea s th h it  r ate  f o r   SB C   d u to   lo wer   b an d wi d th   av ailab lity   th u s   n u ll i f y in g   an y   o v er all  ad v an tag e.   As  th d ata  r ea d   ar m o r e   th an   d ata  wr ites ,   SB C   h it  co n cu r r en c y   in cr ea s es b y   a p p r o x i m a t ely   1 . 5   f o r   th s am s y s tem   s ize.           Fig u r 5 .   C ac h h it a n d   m is s   c o n cu r r en cy   f o r   L 1   with   5 0   % r ea d   r eq u ests             Fig u r 6 .   C ac h h it a n d   m is s   c o n cu r r en cy   f o r   L1   with   8 0   % r ea d   r eq u ests       1,97 3,7 6,9 8,2 19, 3 50,9 6,4 10,6 16,1 0 10 20 30 40 50 60 16 32 64 H i t an d   m i s s  c o n c u rr e n c y N u mb e o Co re s ch 1 ch 2 cm Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4 8 6 4       A n   efficien t m u lti - leve l c a ch s ystem  fo r   g eo metrica lly  in te r co n n ec ted   m a n y - co r … ( Tir u ma le  R a mesh )   99   3 . 5 .   Co ncurre nt  a v er a g m emo r y   a cc ess   t im (C - AM AT )   c y cles   W ev alu ated   th co n cu r r en t   av er ag m em o r y   ac ce s s   tim (C - AM AT )   cy cles  f r o m   ( 3 )   an d   ( 4 ) .   T ab les 6   an d   7   s h o th C - A MA T   f o r   5 0   % a n d   8 0   % r ea d   r eq u ests   r esp ec tiv ely .         T ab le  6 C - AM AT   with   5 0   r ea d   r eq u ests     C a c h e   s y st e m   16   32   64   L1   1 2 . 4   6 . 4   3 . 2   L1 2   4 . 1   2 . 2   1 . 1   L1 - S B C   3 . 7   1 . 6   0 . 3       T ab le  7 C - AM AT   with   8 0   r ea d   r eq u ests     C a c h e   s y st e m   16   32   64   L1   1 2 . 4   6 . 4   3 . 2   L1 2   6. 5   3 . 3   1 . 6   L1 - S B C   5 . 7   2 . 4   0 . 3       As  r esu lt  o f   in cr ea s ed   SB C   h it  co n cu r r en cy ,   t h C - AM AT   d ec r ea s es  with   th n u m b er   o f   co r es.   Fig u r 7   s h o ws  th C - AM AT   f o r   5 0 %   an d   8 0 r ea d   r eq u ests   r esp ec tiv ely .   Fu r th er   r e d u ct io n   in   C - AM AT   is   s ee n   f o r   8 0 r ea d   r eq u ests   d u to   in cr ea s in   SB C   h it c o n cu r r en cy .           Fig u r 7 C - AM AT   with   5 0   % a n d   8 0   % r ea d   d ata  r eq u ests         3 . 6 .   Ca che  s y s t em   t hro ug ht   T h th r o u g h p u t in   GB /s ec   ( g )   g iv en   as   ( 6 ) .     = 2   .  +    ( 6 )     W h er b   is   th n u m b er   o f   b u s es  with   2   b y tes  b u s   d ata  wid t h .   W ass u m ed   GB I   b u s   ar b it r atio n   an d   b u s   all o ca tio n   r ec o n f ig u r atio n   tim ( tr )   o f   1   cy cle  an d   a   clo ck   cy cle  tim e   o f   0 . 5   n s .   T a b le  s u m m a r izes  o u r   r esu lts   f o r   th r o u g h p u in   GB   p er   s ec .   W u s ed   n o r m alize d   u n it  co s f r o m   T ab le  3   an d   C - AM AT   u s in g   ( 3 )   an d   ( 4 ) .   As  s h o wn   in   T ab le  8 ,   th th r o u g h p u in cr ea s es  with   t h n u m b e r   o f   co r es  an d   r ea d   r eq u est  p er ce n tag e   s u g g esti n g   g o o d   a d v an ta g e.         T ab le  8 T h r o u g h p u t in   GB /s ec   f o r   L 1 - SB C   f o r   5 0   % a n d   8 0   % r ea d   r eq u ests       N o .   o f   C o r e s     16   32   64   5 0   %     8 0   %     5 0   %     8 0   %     5 0   %     8 0   %       6 . 8   4 . 8   2 4 . 6   1 8 . 8   9 8 . 5   9 5 . 5           3,7 1,6 0,3 5,7 2,4 0,34 0 2 4 6 16 32 64 C - AM AT  cy cles N u m b e r o f  Core s 50 %  re ad 80  %  re a d Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4 8 6 4   I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t Vo l.  11 ,   No .   1 M ar c h   20 22 :   93 - 1 0 2   100   Fig u r 8   s h o ws  th th r o u g h p u f o r   5 0 an d   8 0 r ea d   r e q u ests   r esp ec tiv ely .   Fig u r 9   s h o ws  th e   av er ag t h r o u g h p u im p r o v e m en f ac to r   f o r   L 1 2   a n d   L 1 - SB C   ca ch s y s tem s   o v er   L 1   ca ch s y s tem .   W f o u n d   th at  th av er ag th r o u g h p u im p r o v e m en f ac to r   o f   L 1 2   ca c h s y s tem   ac r o s s   all   s y s tem   s i ze s   is   1 . 5   f o r   5 0   r ea d   r eq u ests   an d   1 . 8   f o r   8 0   r ea d   r e q u ests   co m p a r ed   to   L 1 .   W d eter m in ed   th at  th e   av er ag th r o u g h p u t   im p r o v em e n f o r   L 1 - SB C   m em o r y   s y s tem   is   2 . 5   f o r   5 0   r ea d   r eq u ests   an d   2 . 4   with   8 0   r ea d   r eq u ests   co m p ar ed   to   L 1   s y s tem .   As  t h er is   v er y   n eg lig ib le  c o s in cr ea s f o r   L 1 - SB C   ( 0 . 5 %)  o v er   L 1 ,   we  co n clu d e   th at  L 1 - SB C   ca ch is   b o th   c o s an d   p er f o r m an ce   ef f icien co m p a r ed   to   L 1   o r   L 1 2   ca c h s y s tem ,   L 1 - SB C   o f f er s   3 0   to   6 0 % in cr ea s in   th r o u g h p u t im p r o v em en t f ac to r   co m p ar ed   to   L 1 2   im p r o v em e n t f ac to r   o v er   L 1 .             Fig u r 8 L1 - SB C   th r o u g h p u in   GB /s ec   f o r   5 0   % a n d   8 0   r ea d   d ata  r e q u ests             Fig u r 9.   Av e r ag im p r o v e m e n t in   th r o u g h p u t f o r   L 1 2   an d   L 1 - SB C   co m p ar ed   to   L 1         3 . 7 .   Ca che  s y s t em   t hro ug hp ut  wit h si ng le  bu s   f a ult   W also   r an   s im u latio n   f o r   L 1 - SB C   with   s in g le  b u s   f au lt   i n   th e   s y s tem .   W u s ed   b o th   c r itical  an d   non - cr itical  b u s   f o r   ass ig n in g   f au lty   b u s .   b u s   is   “c r itical  b u s ”  if   m e m o r y   is   o n ly   c o n n ec ted   to   th at  b u s .   T y p ically ,   r h o m b ic  in ter c o n n ec tio n   [ 1 1 ]   h as  a   s in g le  “c r i ti ca b u s ”.   Ho we v er ,   with   GB I   [ 1 2 ] ,   we   p r o v id ed   r ed u n d an b u s   p ath s   y ield in g   all  b u s es  “n o n - cr itical”.   Fig u r 1 0   s h o ws  th p er ce n tag d e g r ad atio n   o f   s in g le  b u s   f au lted   s y s tem   co m p a r e d   to   n o r m al   L 1 - SB C   s y s tem   with   5 0 r ea d   re q u ests .   W n o ticed   th at  th e   p er ce n tag e   d eg r ad atio n   in   th r o u g h p u t   f o r   a   s in g le  b u s   f a u lt  is   less   th an   5 ac r o s s   all  s y s tem   s izes  an d   d ec r ea s es  with   h ig h er   n u m b e r   o f   c o r es.  T h is   s u g g ests   g o o d   f au lt  to ler a n ce   f o r   L 1 - SB C   f o r   in cr ea s ed   n u m b er   o f   c o r es.           F ig u r 10 T h r o u g h p u d eg r ad atio n   with   s in g le  b u s   f a u lt   f o r   5 0   % r ea d   r eq u ests           6,81 24 ,62 98,46 4,78 18,82 95 ,52 0 50 100 150 16 32 64 Th ro u gh p u t N u m b e o f  Co re s 50  %  re a d 80 %  re ad     1,8 1,5 2,5 2,4 0 1 2 3 L 12  a t  50   %  r e a d L 12  a t  80   %  r e a d L 1-S BC at 5 0 %  r e ad L 1-S BC at 8 0 %  r e ad T h ro u g h p u I m pro v ement     4,1 3,7 1,5 1,45 0 1 2 3 4 5 16 32 64 A V G T H R O UGH P UT   DE GRA DA T IO N   PE CE N T A G E N UM BE R  O F  CO R E S Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4 8 6 4       A n   efficien t m u lti - leve l c a ch s ystem  fo r   g eo metrica lly  in te r co n n ec ted   m a n y - co r … ( Tir u ma le  R a mesh )   101   4.   CO NCLU SI O N   AND  F U T U RE   RE SE ARCH   Ma n y - co r e   b ased   h eter o g en e o u s   s y s tem   d em an d s   h ig h   s y s t em   th r o u g h p u f o r   b ig   d ata  a p p licatio n s   an d   o t h er   c o m p u te   in ten s iv em b ed d e d   ap p licatio n s .   B y   a d d in g   less   ex p en s iv e   SB C   in   ass o ciatio n   with   ex p en s iv p er   co r L 1   p r iv at ca ch with in   m u lti - lev el  ca c h h ier ar ch y ,   we  ca n   ac h i ev h ig h er   s y s tem   th r o u g h p u t.  Fo r   b etter   ac cu r a cy ,   we  ex tr ac ted   ca ch h it  a n d   m is s   co n cu r r en cies  at  ea c h   lev el  an d   ap p lied   co n cu r r en av er a g m em o r y   a cc ess   tim f o r   L 1 ,   L 1 2   an d   L 1 - SB C   s y s tem s .   W co n d u cted   s im u latio n   o f   L 1 ,   L 1 2   an d   L1 - SB C   ca ch s y s tem s .   Ou r   s im u latio n   r esu lts   in d icate   th at  b y   u s in g   L 1 - SB C ,   we  ca n   ac h iev 2 . 5   th r o u g h p u im p r o v e m en co m p ar ed   to   u s in g   o n ly   L 1   p r iv a te  ca ch an d   we  s ee   th at  L 1 - SB C   o f f er s   h ig h er   in cr ea s in   th r o u g h p u t   im p r o v em en f ac to r   co m p ar ed   to   L 1 2   im p r o v em en t f ac to r   at  v er y   n eg lig ib le  in c r ea s in   SB C   co s o v er   L 1 .   W als o   d eter m in e d   th at  th e   th r o u g h p u d eg r ad atio n   u s in g   L 1 - SB C   with   s in g le  b u s   f au lt  is   less   th an   5   ac r o s s   all  s y s tem   s izes  an d   th is   d eg r ad atio n   r ed u ce s   as  th s y s t em   s ize  in cr ea s es   s u g g esti n g   g o o d   a d v an tag e   f o r   h ig h er   n u m b er   o f   co r es.   As  we  u s ed   th SB C   o n ly   d u r in g   r ea d   r eq u est,  in   th f u tu r e ,   we  h o p to   d e v elo p   s o m ad d itio n al  n o v el  SB C   ca ch p r o t o co ls   u s in g   ex clu s ive   an d   s h a r ed   m o d es  an d   in cl u d SB C   in   b o th   r ea d   an d   wr ite  cy cles.  W also   h o p to   p er f o r m   s o m h eter o g e n o u s   co m p u tin g   b ig   d ata  ap p licatio n   b en ch m a r k s   with   L R L 1 - SB C   s y s tem   an d   ass ess   th o v er all  s y s tem   p er f o r m an ce .         ACK NO WL E DG E M E NT   T h is   wo r k   was  s u p p o r ted   in   p ar b y   Ar m y   R esear ch   Of f ice  HB C U/MSI   co n tr ac n u m b er   W 9 1 1 NF - 13 - 1 - 0 1 3 3   en titl ed “E x p lo r in g   Hig h   Per f o r m a n ce   Hete r o g en eo u s   C o m p u tin g   v ia  Har d war e/So f twar C o - Desig n ”.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   S .   Le   B e u x ,   P .   V .   G r a t z ,   a n d   I .   O C o n n o r ,   G u e s t   e d i t o r i a l :   e m e r g i n g   t e c h n o l o g i e s   a n d   a r c h i t e c t u r e s   f o r   ma n y c o r e   c o m p u t i n g   p a r t   1 :   h a r d w a r e   t e c h n i q u e s ,   I EEE   T r a n sa c t i o n s   o n   M u l t i - S c a l e   C o m p u t i n g   S y st e m s ,   v o l .   4 ,   n o .   2 ,   p p .   9 7 9 8 ,   A p r .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T M S C S . 2 0 1 8 . 2 8 2 6 7 5 8 .   [ 2 ]   S .   S a v a s ,   Z.   U l - A b d i n ,   a n d   T .   N o r d st r ö m,   A   f r a mew o r k   t o   g e n e r a t e   d o ma i n - s p e c i f i c   ma n y c o r e   a r c h i t e c t u r e f r o m   d a t a f l o w   p r o g r a ms ,   Mi c ro p r o c e sso rs   a n d   Mi c ro sys t e m s ,   v o l .   7 2 ,   p .   1 0 2 9 0 8 ,   F e b .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . m i c p r o . 2 0 1 9 . 1 0 2 9 0 8 .   [ 3 ]   J.  A x   e t   a l . ,   C o r e V A - M P S o C :   a   man y - c o r e   a r c h i t e c t u r e   w i t h   t i g h t l y   c o u p l e d   s h a r e d   a n d   l o c a l   d a t a   memo r i e s,   I EE E   T ra n s a c t i o n o n   P a ra l l e l   a n d   D i s t ri b u t e d   S y st e m s ,   v o l .   2 9 ,   n o .   5 ,   p p .   1 0 3 0 1 0 4 3 ,   M a y   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPD S . 2 0 1 7 . 2 7 8 5 7 9 9 .   [ 4 ]   H .   H o m a y o u n ,   H e t e r o g e n e o u c h i p   m u l t i p r o c e s so r   a r c h i t e c t u r e s   f o r   b i g   d a t a   a p p l i c a t i o n s,”   i n   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   A C M   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o m p u t i n g   Fr o n t i e rs ,   M a y   2 0 1 6 ,   p p .   4 0 0 4 0 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 2 9 0 3 1 5 0 . 2 9 0 8 0 7 8 .   [ 5 ]   A .   P a r a s h a r ,   A .   A b r a h a m,   D .   C h a u d h a r y ,   a n d   V .   N .   R a j e n d i r a n ,   P r o c e s so r   p i p e l i n i n g   me t h o d   f o r   e f f i c i e n t   d e e p   n e u r a l   n e t w o r k   i n f e r e n c e   o n   e m b e d d e d   d e v i c e s ,   i n   Pro c e e d i n g -   2 0 2 0   I EE 2 7 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   H i g h   P e rf o rm a n c e   C o m p u t i n g ,   D a t a ,   a n d   A n a l y t i c s,  H i PC   2 0 2 0 ,   D e c .   2 0 2 0 ,   p p .   8 2 9 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / H i P C 5 0 6 0 9 . 2 0 2 0 . 0 0 0 2 2 .   [ 6 ]   L.   C h e n g   e t   a l . ,   A   t e n s o r   p r o c e ss i n g   f r a mew o r k   f o r   C P U - man y c o r e   h e t e r o g e n e o u s   s y st e ms,   I E EE   T ra n s a c t i o n s   o n   C o m p u t e r - Ai d e d   D e s i g n   o f   I n t e g ra t e d   C i r c u i t s   a n d   S y st e m s ,   p p .   1 1 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / t c a d . 2 0 2 1 . 3 1 0 3 8 2 5 .   [ 7 ]   M .   G o u d a r z i ,   H e t e r o g e n e o u s   a r c h i t e c t u r e f o r   B i g   D a t a   b a t c h   p r o c e ssi n g   i n   M a p R e d u c e   p a r a d i g m,”   I EE T r a n sa c t i o n s   o n   Bi g   D a t a ,   v o l .   5 ,   n o .   1 ,   p p .   1 8 3 3 ,   M a r .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T B D A TA . 2 0 1 7 . 2 7 3 6 5 5 7 .   [ 8 ]   E.   A l a r e q i ,   T.   R a mes h ,   a n d   K .   A b e d ,   F u n c t i o n a l   h e t e r o g e n e o u s   p r o c e sso r   a f f i n i t y   c h a r a c t e r i z a t i o n   t o   B i g   D a t a :   t o w a r d s   ma c h i n e   l e a r n i n g   a p p r o a c h ,   i n   2 0 1 7   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o m p u t a t i o n a l   S c i e n c e   a n d   C o m p u t a t i o n a l   I n t e l l i g e n c e   ( C S C I ) ,   D e c .   2 0 1 7 ,   p p .   1 4 3 2 1 4 3 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C S C I . 2 0 1 7 . 2 5 0 .   [ 9 ]   C .   La i ,   X .   S h i ,   a n d   M .   H u a n g ,   Ef f i c i e n t   u t i l i z a t i o n   o f   mu l t i - c o r e   p r o c e s so r a n d   ma n y - c o r e   c o - p r o c e ss o r o n   s u p e r c o m p u t e r   b e a c o n   f o r   sca l a b l e   g e o c o mp u t a t i o n   a n d   g e o - si m u l a t i o n   o v e r   b i g   e a r t h   d a t a ,   Bi g   E a rt h   D a t a ,   v o l .   2 ,   n o .   1 ,   p p .   6 5 8 5 ,   Ja n .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 2 0 9 6 4 4 7 1 . 2 0 1 8 . 1 4 3 4 2 6 5 .   [ 1 0 ]   T.   N .   M u d g e ,   J.  P .   H a y e s,  G .   D .   B u z z a r d ,   a n d   D .   C .   W i n so r ,   A n a l y s i o f   mu l t i p l e - b u i n t e r c o n n e c t i o n   n e t w o r k s ,   J o u r n a l   o f   Pa r a l l e l   a n d   D i st r i b u t e d   C o m p u t i n g ,   v o l .   3 ,   n o .   3 ,   p p .   3 2 8 3 4 3 ,   1 9 8 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / 0 7 4 3 - 7 3 1 5 ( 8 6 ) 9 0 0 1 9 - 5.   [ 1 1 ]   T.   R a mes h   a n d   K .   A b e d ,   R e c o n f i g u r a b l e   ma n y - c o r e   e m b e d d e d   c o m p u t i n g   p l a t f o r w i t h   G e o met r i c a l   b u i n t e r c o n n e c t i o n ,   i n   Pro c e e d i n g -   2 0 2 0   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t a t i o n a l   S c i e n c e   a n d   C o m p u t a t i o n a l   I n t e l l i g e n c e ,   C S C I   2 0 2 0 ,   D e c .   2 0 2 0 ,   p p .   1 2 5 6 1 2 5 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C S C I 5 1 8 0 0 . 2 0 2 0 . 0 0 2 3 4 .   [ 1 2 ]   T.   R a m e sh   a n d   K .   A b e d ,   C o st - e f f i c i e n t   r e c o n f i g u r a b l e   g e o m e t r i c a l   b u i n t e r c o n n e c t i o n   sy s t e m   f o r   m a n y - c o r e   p l a t f o r ms ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   R e c o n f i g u ra b l e   a n d   Em b e d d e d   S y s t e m s   ( I J RES ) ,   v o l .   1 0 ,   n o .   2 ,   p p .   7 7 8 9 ,   Ju l .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j r e s. v 1 0 . i 2 . p p 7 7 - 8 9 .   [ 1 3 ]   Y .   Li u ,   S .   K a t o ,   a n d   M .   E d a h i r o ,   A n a l y si s o f   M e mo r y   S y st e m o f   T i l e d   M a n y - C o r e   P r o c e sso r s,   I E EE  A c c e ss ,   v o l .   7 ,   p p .   1 8 9 6 4 1 8 9 7 4 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 9 . 2 8 9 5 7 0 1 .   [ 1 4 ]   Y .   Te   Li n ,   Y .   H .   H si a o ,   F .   P .   L i n ,   a n d   C .   M .   W a n g ,   A   h y b r i d   c a c h e   a r c h i t e c t u r e   o f   sh a r e d   mem o r y   a n d   me t a - t a b l e   u se d   i n   b i g   mu l t i m e d i a   q u e r y ,   i n   2 0 1 6   I EEE / A C I S   1 5 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o m p u t e a n d   I n f o rm a t i o n   S c i e n c e ,   I C I S   2 0 1 6   -   Pro c e e d i n g s ,   J u n .   2 0 1 6 ,   p p .   1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I S . 2 0 1 6 . 7 5 5 0 8 0 9 .   [ 1 5 ]   S .   C h a r l e s,   A .   A h me d ,   U .   Y .   O g r a s,  a n d   P .   M i sh r a ,   Ef f i c i e n t   c a c h e   r e c o n f i g u r a t i o n   u si n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   i n   N o C - b a s e d   ma n y - c o r e   C M P s ,   AC M   T ra n s a c t i o n o n   D e si g n   Au t o m a t i o n   o f   E l e c t r o n i c   S y s t e m s ,   2 0 1 9 ,   d o i :   h t t p s : / / d o i . o r g / 1 0 . 1 1 4 5 / 1 1 2 2 4 4 5 . 1 1 2 2 4 5 6 .   [ 1 6 ]   P .   S a f a y e n i k o o ,   A .   A s a d ,   a n d   F .   M o h a mm a d i ,   A n   En e r g y - Ef f i c i e n t   C a c h e   A r c h i t e c t u r e   f o r   C h i p - M u l t i p r o c e ss o r B a se d   o n   N o n - U n i f o r m i t y   A c c e ss e s,   i n   2 0 1 8   I E EE  C a n a d i a n   C o n f e re n c e   o n   El e c t ri c a l   &   C o m p u t e r E n g i n e e r i n g   ( C C EC E) ,   M a y   2 0 1 8 ,   p p .   1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C C EC E. 2 0 1 8 . 8 4 4 7 7 3 6 .   [ 1 7 ]   X .   H .   S u n   a n d   D .   W a n g ,   C o n c u r r e n t   a v e r a g e   m e m o r y   a c c e ss  t i m e ,   C o m p u t e r ,   v o l .   4 7 ,   n o .   5 ,   p p .   7 4 8 0 ,   M a y   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M C . 2 0 1 3 . 2 2 7 .   [ 1 8 ]   J.  H .   Le e ,   S .   W .   J e o n g ,   S .   D .   K i m,  a n d   C .   C .   W e e ms ,   A n   i n t e l l i g e n t   c a c h e   s y st e w i t h   h a r d w a r e   p r e f e t c h i n g   f o r   h i g h   p e r f o r m a n c e ,   I E EE  T r a n sa c t i o n o n   C o m p u t e rs ,   v o l .   5 2 ,   n o .   5 ,   p p .   6 0 7 6 1 6 ,   M a y   2 0 0 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C . 2 0 0 3 . 1 1 9 7 1 2 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4 8 6 4   I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t Vo l.  11 ,   No .   1 M ar c h   20 22 :   93 - 1 0 2   102   [ 1 9 ]   Y .   N i r a n j a n ,   S .   T i w a r i ,   a n d   R .   G u p t a ,   A v e r a g e   mem o r y   a c c e ss  t i m e   r e d u c t i o n   i n   m u l t i l e v e l   c a c h e   o f   p r o x y   s e r v e r ,   i n   Pro c e e d i n g o f   t h e   2 0 1 3   3 rd   I EEE  I n t e rn a t i o n a l   A d v a n c e   C o m p u t i n g   C o n f e re n c e ,   I A C C   2 0 1 3 ,   F e b .   2 0 1 3 ,   v o l .   2 0 1 3 - F e b r u ,   p p .   44 4 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I A d C C . 2 0 1 3 . 6 5 0 6 8 1 3 .   [ 2 0 ]   D .   C h e n ,   H .   Ji n ,   X .   Li a o ,   H .   Li u ,   R .   G u o ,   a n d   D .   L i u ,   M A LR U :   M i ss - p e n a l t y   a w a r e   LR U - b a s e d   c a c h e   r e p l a c e me n t   f o r   h y b r i d   memo r y   sy s t e ms ,   i n   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   2 0 1 7   D e si g n ,   A u t o m a t i o n   a n d   T e st   i n   E u r o p e ,   D ATE   2 0 1 7 ,   M a r .   2 0 1 7 ,   p p .   1 0 8 6 1 0 9 1 ,   d o i :   1 0 . 2 3 9 1 9 / D A TE . 2 0 1 7 . 7 9 2 7 1 5 1 .   [ 2 1 ]   A .   K .   S i n g h ,   K .   G e e t h a ,   S .   V o l l a l a ,   a n d   N .   R a mas u b r a ma n i a n ,   E f f i c i e n t   U t i l i z a t i o n   o f   S h a r e d   C a c h e s   i n   M u l t i c o r e   A r c h i t e c t u r e s,   Ar a b i a n   J o u rn a l   f o S c i e n c e   a n d   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   4 1 ,   n o .   1 2 ,   p p .   5 1 6 9 5 1 7 9 ,   D e c .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 3 3 6 9 - 0 1 6 - 2 1 9 7 - 0.   [ 2 2 ]   M .   D .   H i l l   a n d   A .   J.   S m i t h ,   E v a l u a t i n g   A sso c i a t i v i t y   i n   C P U   C a c h e s,”   I EEE   T ra n s a c t i o n s   o n   C o m p u t e rs ,   v o l .   3 8 ,   n o .   1 2 ,   p p .   1 6 1 2 1 6 3 0 ,   1 9 8 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 1 2 . 4 0 8 4 2 .   [ 2 3 ]   D .   R a m t a k e ,   N .   S i n g h ,   S .   K u m a r ,   a n d   V .   K .   P a t l e ,   C a c h e   A ss o c i a t i v i t y   A n a l y s i o f   M u l t i c o r e   S y st e ms,”   i n   2 0 2 0   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t e S c i e n c e ,   E n g i n e e r i n g   a n d   Ap p l i c a t i o n s ,   I C C S EA   2 0 2 0 ,   M a r .   2 0 2 0 ,   p p .   1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C S EA 4 9 1 4 3 . 2 0 2 0 . 9 1 3 2 8 8 4 .   [ 2 4 ]   S .   K h a n ,   A .   R .   A l a m e l d e e n ,   C .   W i l k e r s o n ,   O .   M u t l u y ,   a n d   D .   A .   Ji m e n e z z ,   I mp r o v i n g   c a c h e   p e r f o r m a n c e   u si n g   r e a d - w r i t e   p a r t i t i o n i n g ,   i n   2 0 1 4   I E EE   2 0 t h   I n t e rn a t i o n a l   S y m p o si u m   o n   H i g h   Pe r f o r m a n c e   C o m p u t e r   Arc h i t e c t u re   ( H PC A) ,   F e b .   2 0 1 4 ,   p p .   4 5 2 4 6 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / H P C A . 2 0 1 4 . 6 8 3 5 9 5 4 .   [ 2 5 ]   S .   C h a n d a k   e t   a l . ,   I mp r o v e d   r e a d / w r i t e   c o s t   t r a d e o f f   i n   D N A - b a s e d   d a t a   st o r a g e   u si n g   LD P C   c o d e s,   i n   2 0 1 9   5 7 t h   A n n u a l   Al l e rt o n   C o n f e r e n c e   o n   C o m m u n i c a t i o n ,   C o n t r o l ,   a n d   C o m p u t i n g ,   Al l e rt o n   2 0 1 9 ,   S e p .   2 0 1 9 ,   p p .   1 4 7 1 5 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A LLE R TO N . 2 0 1 9 . 8 9 1 9 8 9 0 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        Tirum a le   R a m e sh           is  c u rr e n tl y   s u p p o rt in g   Ja c k so n   S tate   Un iv e rsity   a a n   a d v a n c e d   c o m p u ti n g   re se a rc h   c o n su l tan w h e re   h e   p re v io u sly   se rv e d   a a   S e n i o Re se a rc h   As so c iate .   His  c u rre n t   re se a rc h   i n tere sts  in c l u d e   h e tero g e n e o u s   c o m p u ti n g ,   n e two r k - on - c h ip ,   c a c h e   sy ste m s,  a rti fi c ial  in telli g e n c e   (AI)/m a c h in e   lea rn in g .   He   re c e iv e d   h is  BE  d e g re e   i n   e lec tri c a e n g in e e rin g   fr o m   Ba n g a lo re   Un iv e rsity ,   In d ia  in   1 9 7 5 ,   a n   M S EE   in   VLS a re a   fro m   M issis sip p S tate   Un iv e rsit y   in   1 9 8 3   a n d   th e   P h . d e g re e   in   c o m p u ter  e n g in e e ri n g   fr o m   Oa k lan d   U n iv e rsit y ,   M ich i g a n   i n   1 9 9 3 .   Ra m e sh   h a a   lo n g - sta n d i n g   c a re e r.   P re v io u sly   h e   se rv e d   a a   ten u re d   p ro fe ss o o c o m p u ter  e n g in e e ri n g   a t   S a g i n a Va ll e y   S tate   Un iv e rsity   in   M ich ig a n .   He   wa a   c o rp o ra te  fe ll o f o a d v a n c e d   c o m p u ti n g   a B o e in g   a n d   p ro v i d e d   tec h n ica lea d e rsh ip   f o se v e ra re se a rc h   p ro jec ts  fu n d e d   b y   Bo e i n g   Co rp o ra te  Re se a rc h .   He   wa a   se n io e n g in e e a IBM .   H e   a lso   se rv e d   a a   p r o fe ss o rial  le c tu re in   th e   d e p a rtme n o f   e lec tri c a a n d   c o m p u ter  e n g i n e e rin g   a G e o rg e   Was h i n g t o n   Un i v e rsity   in   DC.  R a m e sh   h a s   n u m e ro u s   US   a n d   fo re i g n   p a ten t a n d   p u b l ish e d   wid e l y .   He   is  a   se n io m e m b e o I EE E   a n d   h a se rv e d   i n   lea d e rsh i p   ro les   fo r   IEE c o n fe re n c e a n d   I EE c o m p u ter  so c iety   a n d   re c e iv e d   se v e ra p ro fe ss io n a l   a wa rd s.   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il rjfeb 3 5 @ g m a il . c o m .         Kh a li d   Ab e d           is  a   Ten u re d   P ro fe ss o in   th e   De p a rtme n o El e c t rica &   Co m p u ter  En g i n e e rin g   a n d   C o m p u ter  S c ie n c e   a Ja c k so n   S tate   Un i v e rsity   (JSU).   His  re se a rc h   i n tere sts  in c lu d e   h i g h   p e rfo rm a n c e   h e tero g e n e o u s/re c o n f ig u ra b le  c o m p u ti n g   (H P RC/HP HC),  e d g e   c o m p u ti n g ,   a rti f icia in telli g e n c e   (AI),  m a c h in e   lea rn in g   (M L),   a n d   d e e p   lea rn in g   (DL).   He   re c e iv e d   h is  B. S . ,   M . S . ,   a n d   P h . D.  in   El e c tri c a En g i n e e rin g   fr o m   Wr ig h S tate   Un iv e rsit y   i n   1 9 9 5 ,   1 9 9 6 ,   2 0 0 0 ,   re sp e c ti v e ly .   H e   h a s p u b li s h e d   e x t e n si v e ly   i n   IE EE   jo u r n a ls an d   c o n fe re n c e s   a n d   is   a   tec h n ica re v iew e fo r   s e v e ra IEE jo u rn a ls  a n d   c o n fe r e n c e s.  Dr.  Ab e d   is  a   S e n i o r   M e m b e o f   IEE E ,   I EE E   Co m p u t e S o c iety .   He   c o - a u t h o re d   se v e r a p a ten t   su b m issio n s   i n   t h e   HPHC/HP RC,  a re a s.  He   h a re c e iv e d   fu n d i n g   fro m   so u rc e in c l u d in g   t h e   NSF ,   t h e   D o D,  a n d   th e   Arm y   Re se a rc h   Offic e .   H e   h a re c e iv e d   a b o u $ 3 M   in   g ra n ts  fo HPHC/HP RC  e d u c a ti o n   a n d   re se a rc h .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il k h a li d . a b e d @js u m s.e d u .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.