Gem5에서 CPU·캐시·메모리 구조 설정 후 워크로드 실행으로 CPI·캐시 미스율 비교 경험
Gem5를 이용한 SoC 아키텍처 모델 구축은 학부 컴퓨터 아키텍처 수업에서 처음 경험했습니다. Gem5에서 CPU 모델, 캐시 계층, 메모리 구조를 Python 설정 파일로 정의하고, 간단한 벤치마크를 실행해 CPI와 캐시 미스율을 수집하는 실습을 했습니다.
캐시 크기와 연관도를 바꿔가며 성능 지표가 어떻게 달라지는지 비교했고, 같은 워크로드라도 메모리 접근 패턴에 따라 최적 캐시 구성이 다르다는 것을 배웠습니다. Out-of-Order CPU 모델을 설정했을 때와 In-Order 모델 간 성능 차이를 확인하면서, 마이크로아키텍처 결정이 성능에 미치는 영향을 수치로 이해했습니다.
시뮬레이터가 완전한 실리콘이 아닌 근사 모델이기 때문에 결과 해석 시 모델의 제약을 함께 고려하는 것이 기본입니다. 이 실습이 아키텍처 탐색 도구로서 시뮬레이터의 역할을 이해하는 기반이 됐습니다.