本文選題：暗硅 + 熱設計功耗��； 參考：《計算機輔助設計與圖形學學報》2017年06期

【摘要】：芯片集成度的提升芯片帶來功耗密度的增加,引起芯片的過熱問題.近年來,人們提出暗硅設計的概念,有選擇地關閉部分工作模塊,避免芯片上所有模塊同時處于開啟狀態(tài),以解決過熱問題.為此,提出一種基于模擬退火的多核系統(tǒng)資源調(diào)度算法.針對具體的應用采用迭代方法調(diào)整熱設計功耗約束、分配處理器資源,并確定芯片模塊的開啟和關閉,在保證系統(tǒng)吞吐的同時,有效地解決芯片的過熱問題.首先,針對已知應用集,在熱設計功耗和系統(tǒng)約束下通過動態(tài)規(guī)劃為每個應用配置處理器數(shù)目和頻率等級.其次,基于模擬退火算法以散熱效果和通信延遲為目標完成應用映射,確定開啟和關閉的處理器.最后,根據(jù)有無過熱點的反饋,迭代地調(diào)整熱設計功耗大小,獲得系統(tǒng)最大熱設計功耗,并據(jù)此獲得應用的最終資源配置和映射結(jié)果.所提調(diào)度方法能夠有效地避免過熱點,在資源約束下最優(yōu)化系統(tǒng)性能.實驗結(jié)果表明,相比于棋盤式布局,系統(tǒng)最高溫度能夠降低3%,相比開關調(diào)整過熱點的方法,系統(tǒng)吞吐量能夠最大增加約12%.
[Abstract]:The increase of chip integration leads to the increase of power density, which leads to the overheating of the chip. In recent years, the concept of dark silicon design has been proposed to selectively close some working modules so as to avoid all the modules on the chip being on at the same time, so as to solve the problem of overheating. A resource scheduling algorithm for multi-core systems based on simulated annealing is proposed. For specific applications, iterative method is used to adjust thermal design power constraints, allocate processor resources, and determine the opening and closing of chip modules, which can effectively solve the overheating problem of the chip while ensuring the system throughput. First, the number of processors and frequency levels for each application are dynamically programmed for a given set of applications under thermal design power consumption and system constraints. Secondly, based on simulated annealing algorithm, heat dissipation and communication delay are taken as the targets to complete application mapping to determine which processor to turn on and off. Finally, according to the feedback whether there is a hot spot, the power consumption of thermal design is adjusted iteratively to obtain the maximum thermal design power consumption of the system, and the final resource configuration and mapping results of the application are obtained. The proposed scheduling method can effectively avoid over-hot spots and optimize system performance under resource constraints. The experimental results show that compared with the chessboard layout, the maximum temperature of the system can be reduced by 3%, and the system throughput can be increased by about 12% compared with the method of switch adjusting the hot spot.
【作者單位】： 中國科學技術大學電子科學與技術系;中國科學技術大學微納電子系統(tǒng)集成研究中心;
【基金】：國家自然科學基金(61404123) 安徽省自然科學基金(1508085MF134)
【分類號】：TN40

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本文編號：1843367