A dual TLB supporting two pages without operating system aid

운영체제의 지원 없이 이중 페이지를 지원하는 TLB

TLB 성능을 높이기 위한 기존의 3가지 주요 연구방향은, TLB 엔트리 계수를 최대한 증대 시키는 방법, 페이지 크기(page size)를 크게 증대 시키는 방법, 다중 페이지 크기(multiple page sizes)을 지원하는 방법 등의 연구가 제시되어 왔다. 이러한 방법들 중 다중 페이지 크기를 지원하는 방법이 가장 우수한 성능을 제공하는 방법이지만, 이작 어떠한 운영체제(operting system)도 다중 페이지를 사용자(user) 영역까지 지원하고 있지는 않은 상태이다. 따라서 다중 페이지의 효과를 살리기 위해 운영체제의 도움 없이 이중 페이지를 지원하면서 낮은 가격(low cost)으로 높은 성능(high performance) 향상을 보일 수 있는 새로운 듀얼(dual) TLB 구조와 운영 방법을 제안하고자 한다. 제안하는 듀얼 TLB 구조는 작은 페이지 크기( small page size)를 지원하는 완전 연관TLB와 큰 페이지 크기(large page size)를 지원하는 완전 연관TLB로 구성된다. 제시된 구조는 기존의 많은 엔트리 개수를 지원하는 TLB와의 성능 비교분석 결과를 통해 볼 때, 작은 엔트리 개수를 가지면서도 거의 같은 성능을 보임을 알 수 있다. 또한 동일 한 TLB 면적 크기로 기존 방식의 접근 실패율을 90%정도 감소시키는 성능을 제시하였다.