本科毕业设计论文外文翻译.doc

本科毕业设计(论文)外文翻译
班级
姓名
学号
指导教师
填表日期
中文译名
片上多核系统变化感知的暗硅现象控制方法
外文原文名
Variability-Aware Dark Silicon Management in On-Chip Many-Core Systems
外文原文版出处
Ff
译文:
摘要:暗硅现象是指一种只允许部分片上资源(即核)同时加电(满负荷运行)而其他核保持“暗状态”以保持芯片运行在允许的功率预算和安全温度范围之内的约束。在本文中,我们证明了如何利用这些“暗核”来优化运行时芯片温度分布,以达到在额定电压下,严格满足常规的热量设计功率(TDP)限制,为更多的核加电的目的。我们提出了一种计算上有效的暗硅控制方法,可以确定暗核的最佳集合以及线程到核的运行时映射方案,同时也排除了进程状态误差的影响。我们已经开发了一个轻量级的温度预测机制,可以确定不同的候选方案在特定芯片温度分布下的表现。在8×8的仿真多核处理器上仿真一系列的芯片并排除进程状态误差的实验评估结果表明,。
在纳米时代,漏电功耗对阈值电压的指数级正相关关系限制了阈值电压和电源电压的尺度。因此,功率密度随着技术提高的速率增加,这种情况不会持续太久。这就产生了我们所说的暗硅问题,在给定TDP预算的情况下,限制了操作模式里可以同时加电的晶体管数以确保安全操作(即芯片最高温处的温度Tmax小于热量安全温度Tsafe),剩下的一部分核就保持“暗”状态了[1,2]。万一功率超过TDP,Tmax会升高,超出芯片的冷却能力(超过Tsafe), 如果不及时调节的话,会导致芯片热失控。基于ITRS [3]里的技术进步参数和Intel,分析研究报告[1]已经预测一个芯片上超过一半的晶体管在多核系统执行大量的并行任务时会保持暗状态。本文主要针对的挑战是:那些大量的“可能会暗”的核可不可以用来提高性能并且遵守热量约束呢?如果可以,那么应该如何规划呢?:
相关的工作和科学的挑战
相关的工作主要是基于下面几个设计原理来解决暗硅问题:
特定应用的加速器和架构上的异构性:基于加速器的增加能量转换效率的架构在[7]中被提出。[8]中的工作介绍了高能效的,能量密集型应用专用核,可以用命令选择性的激活。一些论文还研究了微架构的异构性来对抗暗硅问题。[9–11] 的工作主要研究异构暗硅处理器的架构综合体在满足面积和功率的约束条件下的性能和可靠性。.这些设计阶段的方法跟本文提出的方法没有重合的点,因为我们的方法主要是运行时的调度技术。
动态温度和热量管理:最近的研究已经对暗硅处理器的性能最大化进行了探索,但是没有加入热量约束。新近的[13]里的工作主要研究热量约束下的功率预算问题,比如对于给定的活跃核和暗核分布模式确定可以分配给每个核的功率,但是作者并没有对哪个核是活跃核哪个核是暗核进行讨论,也没有研究线程要如何映射到具体的核上,而这正是我们论文研究的重点。此外,[
13]中的工作没有考虑我们所强调的进程状态误差和漏电温度反馈循环。
相关的想法是计算冲刺,激活暗核来运行一段很短的时间(几百毫秒)来达到最小化响应时间的目的。这个阶段额外生成的热量可以被一种相变材料消解。与此类似地,boosting技术(像Intel的 Tu