本文關(guān)鍵詞：基于GPGPU-Sim模擬的GPU功耗研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)代GPU支持成千上萬的并行線程,具有可觀的高吞吐計算能力,在面積利用率、平均功耗、編程靈活性和成本控制方面均有顯著優(yōu)勢。然而隨著工作頻率不斷提升,以及芯片上集成的核心數(shù)越來越多,通用計算GPU正面臨著嚴(yán)峻的能耗問題。GPU的眾核結(jié)構(gòu)決定了它的低功耗設(shè)計關(guān)鍵而又復(fù)雜,因為要在多個層級上同時進(jìn)行研究。利用軟件工具模擬GPU的功耗特性是不錯的切入點。本文首先對CUDA編程模型與GPGPU的映射關(guān)系作了綜述性的介紹,作為本文軟件模擬的語言基礎(chǔ)。隨后詳細(xì)介紹了兩款GPU體系結(jié)構(gòu)模擬器——性能模擬器GPGPU-Sim和功耗模擬器GPUWattch,作為本文的主要模擬工具。之后分析了GPU的功耗來源,并以此為參考搭建了軟件模擬平臺,進(jìn)行GPU功耗的軟件模擬和數(shù)據(jù)分析。本文所述的功耗模型是以GPGPU-Sim原有的功能模塊為主體,在GPUWattch的基礎(chǔ)上擴展實現(xiàn)的。
【關(guān)鍵詞】：通用計算GPU GPGPU-Sim 能耗 GPUWattch 模擬
【學(xué)位授予單位】：西北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP332
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-10
• 1 緒論10-13
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 GPGPU功耗問題研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文的主要工作12
• 1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)12-13
• 2 編程模型與模擬器研究分析13-41
• 2.1 CUDA編程模型與GPU結(jié)構(gòu)映射13-22
• 2.1.1 軟件體系14-16
• 2.1.2 存儲器層次16-18
• 2.1.3 線程執(zhí)行模型18-19
• 2.1.4 典型的通用GPU架構(gòu)19-22
• 2.2 GPGPU模擬器研究與分析22-40
• 2.2.1 體系結(jié)構(gòu)模擬技術(shù)概述22-23
• 2.2.2 GPGPU-Sim模擬器23-33
• 2.2.3 GPUWattch模擬器33-40
• 2.3 小結(jié)40-41
• 3 功耗分析方法與模型實現(xiàn)41-53
• 3.1 GPU處理器功耗41-46
• 3.1.1 功耗來源分析41-44
• 3.1.2 模擬驗證環(huán)境44-46
• 3.2 功能組件的GPUWattch模型46-52
• 3.2.1 Shader Core流水線模擬46-47
• 3.2.2 配置參數(shù)與接口47-49
• 3.2.3 模擬輸出數(shù)據(jù)解釋49-50
• 3.2.4 實驗平臺配置與測試程序50-52
• 3.3 小結(jié)52-53
• 4 功耗模擬實驗及分析53-60
• 4.1 各組件功耗的百分比53-54
• 4.2 流處理器與存儲控制器的數(shù)量配比問題54-55
• 4.3 不同SM數(shù)目下的部件功耗55-56
• 4.4 工作頻率與程序功耗的關(guān)系56-59
• 4.5 小結(jié)59-60
• 5 總結(jié)與展望60-62
• 5.1 工作總結(jié)60-61
• 5.2 工作展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-68
• 致謝68

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：325271