Modern cache replacement designs saturate because they operate within fixed representational structures, hand-crafted and heuristic based feature-engineered predictors, or offline imitation models that cannot generate new decision logic on their own. At the same time, replacement is shaped by the causal interaction of prefetching, thrashing, spatial locality, and access-type behavior, producing an enormous design space that is difficult to traverse manually. Prior approaches typically rely on heuristics, parameter tuning, or imitation of an offline optimal policy, capturing correlations rather than synthesizing new mechanisms. As a result, their performance gains often plateau and they overfit under dynamic workload conditions. CACHEFORGE is the first framework to evolve cache-replacement policies end-to-end by embedding a large language model inside a governed hardware-aware loop. In each iteration, the LLM proposes new C++ replacement logic, the policy is evaluated under a trace-based CRC-2 ChampSim simulator, and the framework enforces feasibility through reward shaping, structural checks, dynamic mutation, temperature scheduling, and cross-policy crossover. This closed-loop generation-evolution loop specifically designed for cache replacement policy enables the discovery of compact policies that satisfy hardware constraints while exploring algorithmic transformations beyond fixed predictor structures. Across SPEC CPU2006, CACHEFORGE outperforms all CRC-2 baselines. It improves the total hit rate by 27.36%, 19.69%, 13.72%, 13.15%, 11.83%, and 5.73% over MPPPB, ReD, Hawk-eye, SHiP++, LIME, and LRU, respectively. On memory-intensive workloads, it increases IPC by 10.15%, 7.89%, 6.34%, 3.64%, 3.12%, and 2.71% over LRU, MPPPB, LIME, ReD, SHiP++, and Hawkeye.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
19+阅读 · 2021年6月29日
专知会员服务
29+阅读 · 2021年2月26日
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
“推荐系统”加上“图神经网络”
机器学习与推荐算法
12+阅读 · 2020年3月23日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
【泡泡图灵智库】通过基准标志匹配改善的SFM算法(ECCV)
Network Embedding 指南
专知
22+阅读 · 2018年8月13日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
23+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
10+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
专知会员服务
10+阅读 · 11月8日
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
专知会员服务
11+阅读 · 11月6日
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
9+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
6+阅读 · 11月6日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员