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支持绿色异构计算的能效感知调度模型与算法?
  • ISSN号:1000-9825
  • 期刊名称:《软件学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP316[自动化与计算机技术—计算机软件与理论;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]鲁东大学信息与电气工程学院,山东烟台264025, [2]山东大学计算机科学与技术学院,山东济南250101, [3]山东省高性能计算中心,山东济南250101, [4]山东师范大学信息科学与工程学院,山东济南250014
  • 相关基金:国家自然科学基金(61070017,61272094);国家高技术研究发展计划(863)(2006AA01A113,2012AA01A306)
中文摘要:

异构调度可使大规模计算系统采用并行方式聚合广域分布的各种资源以提高性能.传统调度目标追求高性能而忽视高效能,远不能适应绿色计算科学发展新要求.因此,在理论上,一方面基于对动态频率和电压等系统参数的精细表述及有效量化,建立面向协同异构计算且易于复用的能效感知云调度模型;另一方面,提出并实现适于超计算机混合体系的多学科背景的元启发式多目标全局优化算法.从技术上解决了面向不同环境目标的云调度实施条件界定及其调度指标(时间、能效)实时变化描述等问题.大量仿真实验结果表明:与3个元启发式云调度器相比,该方法在能效及可扩展等方面优势明显;对于高维实例,整体性能改善分别达到8%,12%和14%.

英文摘要:

Designed to provide pervasive access to distributed resources in parallel ways, heterogeneous scheduling is extensively applied in large-scale computing system for its high performance. Conventional real-time scheduling algorithms, however, often overlook encrgy-cfficlency while focusing on stringent timing constraints. To engage in green heterogeneous computing, a reusable energy-aware cloud model is first presented via mathematical formulation and quantization of the system parameters such as dynamic voltage and frequency scaling (DVFS), and dynamic power management (DPM). In addition, multidisciplinary context for multi-objective global optimization meta-heuristic is proposed and accomplished based on the supercomputer hybrid architecture. Furthermore, some technological breakthroughs are achieved with respect to boundary conditions for different heterogeneous computing and cloud scheduling, and descriptions of real-time variation of scheduling indexes (stringent timing constraints and energy-efficiency). Extensive simulation experiments highlight higher efficacy and better scalability for the proposed approaches compared with the other three meta-heuristics; the overall improvements achieve 8%, 12% and 14% for high-dimension instances.

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期刊信息
  • 《软件学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院软件研究所 中国计算机学会
  • 主编:赵琛
  • 地址:北京8718信箱中国科学院软件研究所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jos@iscas.ac.cn
  • 电话:010-62562563
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-9825
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2560/TP
  • 邮发代号:82-367
  • 获奖情况:
  • 2001年入选中国期刊方阵“双百期刊”,2000年荣获中国科学院优秀科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54609