| Περίληψη: | Σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη και υλοποίηση δυναμικών τεχνικών διαχείρισης του ρολογιού και της τάσης λειτουργίας σε ενσωματωμένους επεξεργαστές γραφικών με μεγάλο αριθμό νημάτων. Ο μεγάλος αριθμός νημάτων αποτελεί ουσιαστικά έναν τρόπο απόκρυψης των μεγάλων χρόνων προσπέλασης της κύριας μνήμης. Η αύξηση του αριθμού των νημάτων που μπορεί να υποστηρίξει ένας πυρήνας αφενός αυξάνει το υλικό, άρα και την κατανάλωση ισχύος που απαιτείται για τη διατήρησης της κατάστασης των νημάτων. Από την άλλη όμως αυξάνει σημαντικά τον ρυθμό απόδοσης (throughput), καθώς όταν ένα νήμα περιμένει δεδομένα από την κύρια μνήμη τότε αμέσως συνεχίζεται / ξεκινάει η εκτέλεση άλλου νήματος. Η σχεδίαση του συστήματος είναι τέτοια όπου το κόστος αλλαγής του ενεργού νήματος (context switching) να είναι μηδενικό. Δεδομένου ότι υπάρχει μεγάλος αριθμός πυρήνων και νημάτων, η σχεδίαση του core απλοποιείται στο ελάχιστο, αφού δεν απαιτούνται δομές, όπως branch predictors, out-of-order λογική, register renaming λογική και πολύπλοκοι cache pre-fetchers μηχανισμοί.
Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής, αρχικά θα μελετηθούν οι υπάρχουσες τεχνικές χαμηλής κατανάλωσης και θα γίνει παρουσίαση του επεξεργαστικού συστήματος που πρόκειται να παραμετροποιηθεί και να μελετηθεί. Στην συνέχεια θα κατασκευαστεί ένα μοντέλο εκτίμησης της κατανάλωσης ισχύος του επεξεργαστή γραφικών. Το τελικό βήμα είναι να αναπτυχτεί και να αξιολογηθεί μηχανισμός για την δυναμική διαχείριση του ρολογιού σε ένα πολυπύρηνο σύστημα βασιζόμενος στην αδράνεια των στοιχείων του (χρονικά διαστήματα που δεν παράγουν χρήσιμο έργο – idle cycles), στόχος του μηχανισμού είναι η μείωση της κατανάλωσης ενέργειας.
|
|---|
