隨著工藝水平的不斷提升,器件的功率密度不斷增加,導(dǎo)致現(xiàn)在的高性能多核處理器溫度過高。而過高的溫度會(huì)對芯片造成損傷,因此出現(xiàn)了很多熱相關(guān)的問題,比如系統(tǒng)可靠性問題,性能下降問題等。同時(shí)由于器件功率密度的增加,為確保芯片溫度處于安全溫度之下,多核芯片的核心不能同時(shí)高頻運(yùn)行,因此不得不將部分核心關(guān)閉,由此形成的系統(tǒng)稱之為暗硅系統(tǒng)。傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)熱管理都沒有考慮到暗硅系統(tǒng)。對于現(xiàn)在的多核處理器,未開啟核心占總核心數(shù)目的比值超過了50%。更嚴(yán)重的是,隨著工藝的提升,靜態(tài)功耗也將提升,使得暗硅問題越發(fā)嚴(yán)重。當(dāng)下使用8nm工藝時(shí),暗硅面積最高可達(dá)總面積的80%,極大地降低了芯片性能。所以暗硅系統(tǒng)是現(xiàn)代多核芯片系統(tǒng)性能的一個(gè)主要的限制性因素。為了解決這個(gè)問題,以各種方式執(zhí)行功率預(yù)算受限的動(dòng)態(tài)優(yōu)化,包括動(dòng)態(tài)電壓和頻率縮放(DVFS)和任務(wù)調(diào)度技術(shù)都被提出了。但有方法給出的功率預(yù)算通常過于悲觀,這極大地限制了動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化方法的能力。本文中針對同構(gòu)系統(tǒng)和異構(gòu)系統(tǒng)分別提出了一種熱管理調(diào)度算法,稱基于貪婪的動(dòng)態(tài)功率(Greedy based Dynamic Power,GDP)算法和并行功率預(yù)算(parallel ...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1微處理器靜態(tài)功耗和動(dòng)態(tài)功耗占比隨工藝變化示意圖

哂蟹淺２煌?奶匭浴?從理論上具體分析，造成晶體管大面積不能開啟的原因，本質(zhì)是集成電路中Dennard定律的失效。Dennard定律指出，隨著晶體管尺寸縮小，其功率密度不會(huì)改變。但該定律在2005年被正式失效，功率密度隨著集成密度開始上升，導(dǎo)致IC系統(tǒng)中嚴(yán)重的熱相關(guān)問題。特別是近年....

圖1-2暗硅芯片示意圖

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2術(shù)人員想方設(shè)法限制漏電流和靜態(tài)功耗。同時(shí)，閾值電壓過低將造成漏電流和靜態(tài)功耗升高，因此隨著工藝發(fā)展，芯片電源電壓隨之降低的趨勢逐步停止，使得功率密度不再恒定。由于芯片的散熱能力是有限的，若開啟所有核心會(huì)使得芯片溫度過高，損害芯片的可靠性。為了預(yù)防這類現(xiàn)象....

圖2-1多核/眾核芯片系統(tǒng)的經(jīng)典封裝結(jié)構(gòu)

第二章同構(gòu)及異構(gòu)芯片熱管理基礎(chǔ)7第二章同構(gòu)及異構(gòu)芯片熱管理基礎(chǔ)在對同構(gòu)多核芯片以及異構(gòu)多核芯片系統(tǒng)進(jìn)行熱管理前，需要先了解這兩種芯片系統(tǒng)各自的熱模型構(gòu)成，熱原理熱特性。因此，本章將先從芯片系統(tǒng)熱建模介紹起，隨后將對暗硅芯片系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的介紹，緊接著將對異構(gòu)系統(tǒng)獨(dú)有的特性和其動(dòng)態(tài)熱....

圖2-216核芯片系統(tǒng)模型案例

第二章同構(gòu)及異構(gòu)芯片熱管理基礎(chǔ)7第二章同構(gòu)及異構(gòu)芯片熱管理基礎(chǔ)在對同構(gòu)多核芯片以及異構(gòu)多核芯片系統(tǒng)進(jìn)行熱管理前，需要先了解這兩種芯片系統(tǒng)各自的熱模型構(gòu)成，熱原理熱特性。因此，本章將先從芯片系統(tǒng)熱建模介紹起，隨后將對暗硅芯片系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的介紹，緊接著將對異構(gòu)系統(tǒng)獨(dú)有的特性和其動(dòng)態(tài)熱....

本文編號：3969928