暗硅多核系统芯片资源调度算法

作者：孙奥林; 徐奇; 陈松暗硅热设计功耗多核系统动态规划应用映射模拟退火反馈调整

摘要：芯片集成度的提升芯片带来功耗密度的增加,引起芯片的过热问题.近年来,人们提出暗硅设计的概念,有选择地关闭部分工作模块,避免芯片上所有模块同时处于开启状态,以解决过热问题.为此，提出一种基于模拟退火的多核系统资源调度算法.针对具体的应用采用迭代方法调整热设计功耗约束、分配处理器资源,并确定芯片模块的开启和关闭,在保证系统吞吐的同时,有效地解决芯片的过热问题.首先,针对已知应用集,在热设计功耗和系统约束下通过动态规划为每个应用配置处理器数目和频率等级.其次,基于模拟退火算法以散热效果和通信延迟为目标完成应用映射,确定开启和关闭的处理器.最后,根据有无过热点的反馈,迭代地调整热设计功耗大小,获得系统最大热设计功耗,并据此获得应用的最终资源配置和映射结果.所提调度方法能够有效地避免过热点,在资源约束下最优化系统性能.实验结果表明,相比于棋盘式布局,系统最高温度能够降低3%,相比开关调整过热点的方法,系统吞吐量能够最大增加约12%.

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