本文選題：能耗優(yōu)化　切入點：眾核　出處：《計算機(jī)研究與發(fā)展》2015年06期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：面向能耗優(yōu)化的面積(核數(shù))-功率(頻率)分配問題是當(dāng)前眾核處理器研究熱點之一.通過性能-功耗模型了解其在核數(shù)-頻率空間的分布規(guī)律,然后在核數(shù)和頻率級別這2個維度上通過實測執(zhí)行逐步搜索,可以獲取"核數(shù)-頻率"配置的最優(yōu)解,從而達(dá)到能耗優(yōu)化的目的;然而本領(lǐng)域現(xiàn)有方法在核數(shù)-頻率空間內(nèi)實測搜索最低能耗時收斂速度慢、搜索開銷大、可擴(kuò)展性差.針對此問題,提出了一種基于求解最優(yōu)化問題的經(jīng)典數(shù)學(xué)方法——可行方向法的最低能耗搜索方法(energy-efficient optimization based on feasible direction method,EOFDM),每次執(zhí)行都能從核數(shù)和頻率2個維度上同時減小搜索空間,在迭代執(zhí)行中快速收斂至最低能耗點.該方法與現(xiàn)有研究中最優(yōu)的啟發(fā)式爬山法(hill-climbing heuristic,HCH)進(jìn)行了對比實驗,平均執(zhí)行次數(shù)、執(zhí)行時間和能耗分別降低39.5%,46.8%,48.3%,提高了收斂速度,降低了搜索開銷;當(dāng)核數(shù)增加一倍時,平均執(zhí)行次數(shù)、執(zhí)行時間和能耗分別降低48.8%,51.6%,50.9%;當(dāng)頻率級數(shù)增加一倍時,平均執(zhí)行次數(shù)、執(zhí)行時間和能耗分別降低45.5%,49.8%,54.4%,在收斂速度、搜索開銷和可擴(kuò)展性方面均有提高.
[Abstract]:The area (kernel-power (frequency)) allocation problem oriented to energy consumption optimization is one of the hot topics in the research of multi-core processors at present. The distribution law in the kernel-frequency space is understood by using the performance-power model. Then the optimal solution of the "Kernel Frequency" configuration can be obtained by performing step by step search on the two dimensions of the kernel number and the frequency level, so as to achieve the purpose of energy consumption optimization. However, the existing methods in this field have slow convergence speed, large search cost and poor scalability when the minimum energy consumption is measured in the kernel-frequency space. In this paper, a classical mathematical method for solving optimization problems, the feasible direction method, is proposed. The energy efficiency optimization based on feasible direction method EOFDM can reduce the search space from two dimensions of kernel number and frequency at the same time. The method is compared with the optimal heuristic heuristic hill-climbing heuristic (HCH). The average execution times, execution time and energy consumption are reduced by 39.5%, 46.8% and 48.3%, respectively, and the convergence rate is improved. The search cost is reduced; when the number of cores is doubled, the average execution times, execution times and energy consumption are reduced by 48.8and 51.6and 50.9, respectively; when the frequency series is doubled, the average execution times, execution times and energy consumption are reduced by 45.59.8and 54.4s, respectively, and at the convergence rate, Search cost and scalability are improved.
【作者單位】： 計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)國家重點實驗室(中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所);中國科學(xué)院大學(xué)計算機(jī)與控制學(xué)院;河北農(nóng)業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;國家計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急技術(shù)處理協(xié)調(diào)中心;北京交通大學(xué)計算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院;數(shù)學(xué)工程與先進(jìn)計算國家重點實驗室;
【基金】：國家“九七三”重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃基金項目(2011CB302501) “核高基”國家科技重大專項基金項目(2013ZX0102-8001-001-001) 國家“八六三”高技術(shù)研究發(fā)展計劃基金項目(2015AA011204,2012AA010901) 國家自然科學(xué)基金項目(61173007,61204047,61332009)
【分類號】：TP332

【參考文獻(xiàn)】

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1 張帥;宋風(fēng)龍;王棟;劉志勇;范東睿;;多核結(jié)構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)性能-能耗分析及優(yōu)化方法[J];計算機(jī)學(xué)報;2013年05期

【共引文獻(xiàn)】

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【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：1644617