多核處理器功耗和性能模型.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、計算機產業(yè)在近幾十年來迅速地發(fā)展,隨著性能與功耗的提升,二者之間開始相互制約,如何提高系統的能效變得亟不可待。
  精確的功耗估算能夠為操作系統調度、軟硬件能效優(yōu)化提供有效的指導。已有的研究表明,利用處理器自身所提供的性能計數器(Performance Counter)監(jiān)測處理器內部相關硬件事件(如已經提交的指令數,各級Cache的失效/命中次數等),可以對處理器動態(tài)功耗進行估算。但是,已有的功耗模型的精度并不理想,誤差通常在5%

2、以上。本文通過分析處理器提供的硬件事件,并在各類事件中篩選出一組與程序運行時功耗有著密切聯系的事件,使用逐步多元線性回歸分析建立了一個與應用無關、快速、實時的功耗估算模型,該模型可以直接移植到支持同時多線程(SMT)技術的平臺中,論文還對開啟SMT技術后的功耗特點進行了分析。最后利用PARSEC和SPLASH2兩個基準測試程序集對模型進行了驗證,估算誤差分別為3.01%和1.99%。為了進一步驗證功耗模型的應用無關性,交換訓練集和測試集

3、,利用SPEC2006進行測試,所得誤差為3.39%。另外,本文還針對建模耗時長的問題,提出了基于兩階聚類的優(yōu)化改進方法。本文所建立的功耗模型能為構建具有動態(tài)平衡功耗和平滑峰值功耗的智能功耗感知系統提供借鑒。
  Intel的系統架構師為了保證處理器性能的同時對功耗進行優(yōu)化,使得處理器核和核外部分(Uncore)處于兩個獨立的頻率域,針對處理器核重點研究性能優(yōu)化,對核外部分主要進行功耗優(yōu)化。常用的調節(jié)系統性能的動態(tài)電壓/頻率技術(

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