计算机学报
計算機學報
계산궤학보
CHINESE JOURNAL OF COMPUTERS
2014年
3期
687-699
,共13页
程华%陈左宁%孙凝晖%王明扬%李超
程華%陳左寧%孫凝暉%王明颺%李超
정화%진좌저%손응휘%왕명양%리초
实时功耗模型%性能计数器%多元线性回归%绿色计算
實時功耗模型%性能計數器%多元線性迴歸%綠色計算
실시공모모형%성능계수기%다원선성회귀%록색계산
real-time power consumption model%performance counters%multivariate linear regression%green computing
对计算机系统运行时功耗值的实时获取,是进行功耗动态管理的先决条件.性能计数器能够准确地反映各硬件部件的使用情况,进而反映其功耗情况.文中提出了一种基于细粒度性能计数器建立系统实时功耗模型的方法(SysPower),该方法由功耗模型设定、性能计数器选取、数据采样、模型求解、结果检验五个步骤组成,基本思路是:选取反映处理器、内存、I/O等主要部件运行状态的细粒度性能计数器作为预选特征值集合(Fpreslct),通过实验建立该集合与运行时系统总功耗的对应关系,采用多元线性回归法进行模型求解,得到各性能计数器对功耗的影响系数,从而建立系统的实时功耗模型,并得到对该系统运行时功耗产生实际影响的有效性能特征值集合(Feffect).在三个不同平台上的实验表明,该方法建立的功耗模型最大误差小于4%,针对每个平台使用三组不同的采样数据组合进行模型求解,得到的有效特征集合完全一致,证明了模型的稳定性.最后,综合三个平台的实验情况,给出了一个包含70个元素的性能计数器集合,作为该方法的缺省特征值集合(Fcommon_effect).
對計算機繫統運行時功耗值的實時穫取,是進行功耗動態管理的先決條件.性能計數器能夠準確地反映各硬件部件的使用情況,進而反映其功耗情況.文中提齣瞭一種基于細粒度性能計數器建立繫統實時功耗模型的方法(SysPower),該方法由功耗模型設定、性能計數器選取、數據採樣、模型求解、結果檢驗五箇步驟組成,基本思路是:選取反映處理器、內存、I/O等主要部件運行狀態的細粒度性能計數器作為預選特徵值集閤(Fpreslct),通過實驗建立該集閤與運行時繫統總功耗的對應關繫,採用多元線性迴歸法進行模型求解,得到各性能計數器對功耗的影響繫數,從而建立繫統的實時功耗模型,併得到對該繫統運行時功耗產生實際影響的有效性能特徵值集閤(Feffect).在三箇不同平檯上的實驗錶明,該方法建立的功耗模型最大誤差小于4%,針對每箇平檯使用三組不同的採樣數據組閤進行模型求解,得到的有效特徵集閤完全一緻,證明瞭模型的穩定性.最後,綜閤三箇平檯的實驗情況,給齣瞭一箇包含70箇元素的性能計數器集閤,作為該方法的缺省特徵值集閤(Fcommon_effect).
대계산궤계통운행시공모치적실시획취,시진행공모동태관리적선결조건.성능계수기능구준학지반영각경건부건적사용정황,진이반영기공모정황.문중제출료일충기우세립도성능계수기건립계통실시공모모형적방법(SysPower),해방법유공모모형설정、성능계수기선취、수거채양、모형구해、결과검험오개보취조성,기본사로시:선취반영처리기、내존、I/O등주요부건운행상태적세립도성능계수기작위예선특정치집합(Fpreslct),통과실험건립해집합여운행시계통총공모적대응관계,채용다원선성회귀법진행모형구해,득도각성능계수기대공모적영향계수,종이건립계통적실시공모모형,병득도대해계통운행시공모산생실제영향적유효성능특정치집합(Feffect).재삼개불동평태상적실험표명,해방법건립적공모모형최대오차소우4%,침대매개평태사용삼조불동적채양수거조합진행모형구해,득도적유효특정집합완전일치,증명료모형적은정성.최후,종합삼개평태적실험정황,급출료일개포함70개원소적성능계수기집합,작위해방법적결성특정치집합(Fcommon_effect).