多核结构片上网络性能-能耗分析及优化方法

被引：12

作者：

张帅 ^{[1
,2
]}

宋风龙 ^{[1
]}

王栋 ^{[3
]}

刘志勇 ^{[1
]}

范东睿 ^{[1
]}

机构：

[1] 中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室

[2] 中国科学院大学

[3] 国网信息通信有限公司信息通信运维中心

来源：

计算机学报 | 2013年 / 36卷 / 05期

基金：

国家杰出青年科学基金;

关键词：

多核; 片上网络; 高能效; 能耗优化;

D O I：

暂无

中图分类号：

TN47 [大规模集成电路、超大规模集成电路];

学科分类号：

080903 ; 1401 ;

摘要：

文中探讨了片上网络在执行真实并行程序时的能耗和性能关系,并提出了一种能耗/性能优化方法.首先,文中提出了一种精确的性能-能耗模型,在性能和能耗模型中同时划分出与频率相关和与频率无关的因素,并分析其对性能和能耗的影响;其次,在性能-能耗模型中建立并行开销、片外访存开销与片上网络规模(节点数)、频率之间的关系,同时引入了并行度、通信模型等与应用相关的因素,使该模型能够同时表达软硬件特性;第三,文中提出了一种基于该性能-能耗模型的性能-能耗优化方法,通过采集程序的通信模型、访存消息数量等数据选择适当的频率和网络节点数来获得片上网络能耗最低值或处理器性能最大值.最后,文中采用8个PARSEC并行程序验证前述模型的准确性并评价性能-能耗优化方法,结果显示文中性能-能耗模型相比传统模型更加精确吻合实验测量结果,性能-能耗优化方法也有效适用于不同种类的并行程序.

引用

页码：988 / 1003

页数：16

共 5 条

[1]

Power-performance considerations of parallel computing on chip multiprocessors[J] . Jian Li,José F. Martínez.ACM Transactions on Architecture and Code Optimization (TACO) . 2005 (4)

[2]

Energy-performance tradeoffs in processorarchitecture and circuit design:A marginal cost analysis .2 Azizi Omid,Mahesri Aqeel,Lee Benjamin C,Patel Sanjay J,Horowitz Mark. Proceedings of the 37th Annual International Symposium onComputer Architecture (ISCA’’10) . 2010

[3]

The cost of uncore in throughput-orientedmany-core processors .2 Loh Gabriel H. Proceedings of the Workshop on Ar-chitectures and Languages for Throughput Applications (AL-TA)2008 . 2008

[4]

Procrastination determinationfor periodic real-time tasks in leakage-aware dynamic voltagescaling systems .2 Chen Jian-Jia,Kuo Tei-Wei. Proceedings of the IEEE/ACM InternationalConference on Computer-Aided Design (ICCAD) . 2007

[5]

Computer architecture:Challenges and opportunities for the next decade .2 Tilak Agerwala,Siddhartha Chatterijee. IEEE Micro . 2005

← 1 →