18174

18174

زمان بندي آگاه از دما و انرژي كارآمد وظايف در سامانه هاي چندپردازنده اي بي درنگ

كارشناسي ارشد

معماري سيستم هاي كامپيوتري

آذر ماه 1396

دكتر پيمان كبيري

دكتر حاكم بيت اللهي

كامپيوتر

با فراگير شدن سامانه‌هاي نهفته و كاهش ابعاد ترانزيستورها و همچنين افزايش مجتمع‏ سازي اجزاء در داخل يك تراشه، انرژي مصرفي و چگالي توان به يك چالش اساسي براي طراحان سامانه هاي نهفته بدل شده است. از آنجا كه در نظر گرفتن مسئله‏ ي دما به منظور كاهش توان نشتي و افزايش قابليت اطمينان امري ضروري است، وجود راهكاري در اين‌گونه سامانه‌ها كه بتواند مصرف انرژي را هم‌زمان با توزيع مناسب دما بهبود دهد، از اهميت بالايي برخوردار است. يكي از مسائل مهم در سامانه‏ هاي چند پردازنده‌اي كه تأثير مستقيم روي مصرف انرژي دارد، زمان‌بندي وظيفه‌ها و اجراي آن‌ها توسط پردازنده ‏هاي موجود است. بيش‏تر روش ‏هاي ارائه شده تا كنون، براي توزيع وظايف در بين پردازنده ‏ها تنها بهره ‏وري پردازنده ‏ها را در نظر گرفته اند و بهينه‏ سازي دما را در مرحله‏ ي زمان‏بندي انجام داده ‏اند. بنابراين يافتن راه‏ حلي كه بتواند پارامترهاي بهينه ‏سازي را به گونه اي هم‏زمان در نظر بگيرد مهم و پيچيده ا‏ست. به دليل اينكه بهينه‏ سازي دما و انرژي مصرفي به گونه اي هم‏زمان دقت را كاهش مي‏دهد و گاهي به بهينه‏ سازي مطلوب نمي‏رسد، در اين پژوهش يك زمان بندي بخش ‏بندي شده با توزيع بار متوازن در بين پردازنده‏ هاي ناهمگن با استفاده از منطق فازي ارائه شده است. ايده روش پيشنهادي نگاشت وظيفه ها به پردازنده ‏ها بر مبناي در نظر گرفتن توأمان مقدار بهره‏ وري و دماي آن پردازنده با استفاده از منطق فازي است. نتايج شبيه‏سازي ها نشان مي‏دهد كه روش پيشنهادي نسبت به يكي از بهترين و به روزترين روش‏هاي ارائه شده تاكنون،كاراتر بوده به گونه اي كه تا 20% در مصرف انرژي صرفه‏ جويي مي‏شود، در حالي كه اهداف مشترك حرارتي دارند.

1396/09/26

12/17/2017 12:00:00 AM

With widespread usage of embedded systems and transistor scaling and integration of more components into a single chip, the energy consumption and power density have posed a serious challenge for the designers of embedded systems. Since considering temperature in terms of decreasing leakage power and increasing reliability is an essential issue, having a mechanism that improves energy consumption while reducing the temperature is of utmost significance. One of the important issues on multi-processor systems that has a direct impact on energy consumption is the task scheduling on the existing processors. Most of the previous methods for distributing tasks among the processors consider only utilization of processors and the issue of temperature in the step of scheduling. Finding a solution that co-optimizes the temperature and utilization is important and complicated. Simultaneous optimization of energy consumption and temperature based on the binary logic may reduce the accuracy and may not yield to desired optimization. Hence, in this research, a partitioned-based scheduling with load balancing distribution among processors by using fuzzy logic is presented. The idea of the proposed approach is assigning tasks to processors based on the simultaneous consideration of utilization and temperature of processors by using fuzzy logic. Our results show that the proposed approach is more efficient in terms of reducing the energy consumption up to 20% compared to the state-of-the-are method while offering the same temperature objectives.