一种基于并行度分析模型的犌犘犝功耗优化技术

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1、第３４卷第４期计算机学报Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．４２０１１年４月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＯＭＰＵＴＥＲＳＡｐｒ．２０１１一种基于并行度分析模型的犌犘犝功耗优化技术林一松杨学军唐滔王桂彬徐新海（国防科学技术大学并行与分布处理国家重点实验室长沙４１００７３）摘要随着硬件功能的不断丰富和软件开发环境的逐渐成熟，ＧＰＵ开始被应用于通用计算领域，协助ＣＰＵ加速程序的运行．为了追求高性能，ＧＰＵ往往包含成百上千个核心运算单元．高密度的计算资源，使得其在性能远高于ＣＰＵ的同时功耗也高于ＣＰＵ．功耗问题已经

2、成为制约ＧＰＵ发展的重要问题之一．ＤＶＦＳ技术被广泛应用于处理器的低功耗优化，而对ＧＰＵ进行相应研究的前提是对其程序运行过程进行分析和建模，从而可以根据应用程序的特征来确定优化策略．此外，ＧＰＵ主要由图形处理器芯片和片外的ＤＲＡＭ组成，有研究指出针对这类系统的功耗优化应当综合考虑处理器和存储器，使二者可以互相协调以达到更好的优化效果．文中在一个已有的基于程序并行度分析的ＧＰＵ性能模型的基础上，综合考虑计算部件与存储部件的功耗，建立了性能约束条件下的ＧＰＵ功耗优化模型．对于给定的程序，在满足性能约

3、束的前提下，以功耗最优为目标分别给出处理器和存储器的ＤＶＦＳ优化策略．作者选取了９个测试用例在３种模拟平台上进行了实验验证，结果表明文中的方法可以在满足性能约束条件１０％的误差范围内获得最优的ＧＰＵ能量消耗．关键词ＧＰＵ；并行度模型；功耗模型；功耗优化中图法分类号ＴＰ３１１犇犗犐号：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０１６．２０１１．００７０５犃犌犘犝犔狅狑犘狅狑犲狉犗狆狋犻犿犻狕犪狋犻狅狀犅犪狊犲犱狅狀犘犪狉犪犾犾犲犾犻狊犿犃狀犪犾狔狊犻狊犕狅犱犲犾ＬＩＮＹｉＳｏｎｇＹＡＮＧＸｕｅＪｕｎＴＡＮ

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