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异构并行系统能耗优化分析模型
  • ISSN号:1000-9825
  • 期刊名称:软件学报
  • 时间:0
  • 页码:1382-1396
  • 分类:TP314[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]国防科学技术大学计算机学院并行与分布处理国防科技重点实验室,湖南长沙410073
  • 相关基金:国家自然科学基金(60921062,60903059,60903044);国家科技重大专项(2009ZX01036-001-003-001)
  • 相关项目:软件指导的高性能计算机系统功耗和热量管理
中文摘要:

随着处理器功耗不断增大,功耗问题逐渐成为高性能计算机系统设计与实现的首要问题.当前,异构系统已成为高性能计算机的发展趋势之一.与传统同构体系结构相比,异构体系结构具有更高的理论峰值性能和能效,但是如何在满足应用性能的条件下充分发掘异构系统的能效优势,仍是一个挑战性问题.通过将应用程序抽象为由串行段和并行段组成的一般程序模型,建立了异构并行系统能耗优化模型通过分析方法依次给出并行段以及全程序(多程序段)能耗最优时处理器间满足的关系,分别给出了时间约束下能耗最优的处理器频率选择算法.最后,以CPU-GPU异构系统为平台,通过8个典型应用程序验证了方法的有效性.

英文摘要:

As the processor's power consumption continually increases, power has become the most critical problems during the design and implementation of high performance computer (HPC) system. Nowadays, the heterogeneous system has been one important trend for HPC system. Compared with the traditional homogeneous system, the heterogeneous system has a higher theoretical performance and energy efficiency. However, explointing the potential advantage under the performance constraint is still a challenging problem. This work first establishs the energy optimization model for heterogeneous parallel system via abstracting common applications into the general program model which consists of sequential section and parallel section. Through theoretical analysis, the study conclude the relationship among heterogeneous processors for the minimum energy consumption during the single parallel section and full application (including multiple sections) and provide the corresponding algorithms to decide the operating frequencies under the given performance constraint. Finally, the study evaluates of the proposed model with eight typical applications on a CPU-GPU heterogeneous system.

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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