基于复杂网络理论的内存访问功耗优化研究.pdf

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1、702010，46（27）ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用基于复杂网络理论的内存访问功耗优化研究周宽久，迟宗正，冯金金ZHOUKuan-jiu，CHIZong-zheng，FENGJin-jin大连理工大学软件学院，辽宁大连116620DepartmentofSoftware，DalianUniversityofScienceandTechnology，Dalian，Liaoning116620，ChinaE-mail：czz.dut@163.comZHOUKuan-jiu，CHIZong-

2、zheng，FENGJin-jin.Researchonpoweroptimizationaboutmemoryaccessbasedoncom-plexnetworks.ComputerEngineeringandApplications，2010，46（27）：70-74.Abstract：Withthedevelopmentoftheembeddedtechnology，Wideapplicationsofembeddedtechnologywillnotberestrict-edbythespeedoftheprocessorandt

3、hedesignofthechip，butbythepowerconsumption.Howtoaccomplishmoretaskswiththesamehardwareresourcesattractsmoreandmoreattentionsfromthedomesticandabroadscientists.Complexnet-worksarepromotedtoreducepowerofstorageaccess.Keywords：poweroptimization；complexnetworks；memoryaccess摘要：近

4、年来随着移动处理、嵌入式应用的大量涌现，以及通用微处理器工艺水平和主频的不断提升，双核乃至四核的出现，功耗日益成为设计者必须关心的问题，功耗问题也已成为制约处理器发展的一个重要瓶颈。制约着嵌入式设备广泛应用的障碍不再是处理器的速度、芯片的工艺，而是设备功耗，如何在相同电池能量的供给情况下工作时间最长，成为嵌入式领域备受国内外关注的研究方向。因此，嵌入式的功耗优化问题就成为嵌入式发展亟待解决的重要问题。提出用复杂网络理论来降低存储器访问的功耗。关键词：功耗优化；复杂网络；内存访问DOI：10.3778/j.issn.1002-8331.2010

5、.27.018文章编号：1002-8331（2010）27-0070-05文献标识码：Ａ中图分类号：TP368.11引言现实世界网络的规模大，节点间相互作用复杂，其拓扑结构基在嵌入式功耗优化研究领域中，无论是在国内或是国际，本上未知或未曾探索。200多年来，人们对描述真实系统拓扑基本都是基于硬件级、指令级和编译过程中对源码的调整优结构的研究经历了三个阶段。在最初的100多年里，科学家化。其中硬件级有的是考虑新的硬件的替代品，比方说用新们认为真实系统要素之间的关系可以用一些规则的结构表的存储形式SPM代替原来的cache块存储形式，能够降低系示

6、，例如二维平面上的欧几里德格网从世纪年代初到年代末，统读取指令的功耗[1]；再者推出新的编码机制，用连续码距为1无明确设计原则的大规模网络主要用简单而易于被多数人接的格雷码代替二进制编码，当访问连续变量时能够充分减少受的随机网络来描述，随机图的思想主宰复杂网络研究达40电路信号的翻转次数，从而降低功耗。指令级，有通过调整指年之久直到最近几年，科学家们发现大量的真实网络既不是令顺序减少流水线的阻塞，或者同样是以降低信号翻转次数规则网络，也不是随机网络，而是具有与前两者皆不同的统计为目的的指令调整[2]，并有基于指令聚类与指令调度的嵌入式特性的网

7、络，其中最有影响的是小世界网络和无尺度网络。功耗优化研究[3]。源码级优化和编译优化，基本是针对多重循这两种网络的发现，掀起了复杂网络的研究热潮。复杂网络环，过程调用等的优化。特别是小世界网络和无尺度网络刚一提出，就呈现出广阔的著名的物理学家霍金认为21世纪是复杂性的世纪。复应用前景，其应用领域涉及工程技术、社会、政治、医药、经济、杂网络的研究是复杂性理论研究的一部分，作为研究复杂性管理等不同方面。复杂网络对软件系统工程方面的应用还处科学和复杂系统的有力工具，复杂网络为研究复杂性提供了在初级阶段，李丽萍等人将复杂网络应用到面向对象的集成全新的

8、视角[4-8]。复杂网络借助于图论和统计物理的一些方测试中[9]，并通过实例验证在复杂网络的前提下找到了集成测法，可以用来捕捉并描述系统的演化机制、演化规律结构和整