Tecniche per Multicore gestione termica

October 25

Tecniche per Multicore gestione termica


Miglioramento della tecnologia ha permesso un aumento del numero di strati di chip per computer. Mentre tali configurazioni possono portare ad un miglioramento delle prestazioni del computer, aumenti e le variazioni di temperatura possono interferire con le prestazioni del sistema e ridurre la durata del chip. scalatura tensione a frequenza dinamica, o DVFS, è stato un metodo comune per gestire il consumo di energia e il calore risultante. Un sistema di gestione termica a ciclo chiuso è una soluzione più recente.

Principi di DVFS

DVFS può ridurre il consumo di potenza e la corrispondente calore tagliando l'alimentazione ai processori non utilizzati attraverso l'uso di power gate. Il processo si basa su carico di lavoro previsto e carico di lavoro indicato con sensori presenti nel sistema. Interferenza di prestazioni del sistema di assorbimento di potenza per le porte può essere minimizzato posizionando le porte in configurazioni parallele. Il corretto funzionamento si ottiene un disegno logica complessa. La ricerca indica che la perdita di prestazioni è relativamente piccola quando l'operazione è semplice, come instradamento attraverso il processore. Riduzione prestazioni diventa più significativo il funzionamento diventa più complessa.

Limitazioni di DVFS

DVFS fa fornire una riduzione complessiva di temperature e una riduzione del consumo di potenza. Tuttavia, i sistemi sono soggetti a variazioni termiche e punti caldi. In tali casi, DVFS funziona come azione correttiva piuttosto che anticipare tali eventi. Ciò può provocare improvvise transizioni power-mode e corrispondente riduzione delle prestazioni del sistema. Inoltre, questo metodo non è in grado di adattarsi alle variazioni di requisiti di prestazione. Frequenza previsione unitamente con DVFS è stata proposta come una soluzione per improvvise transizioni power-mode. Mentre questo ridurre la temperatura generale del sistema, rimane il problema di punti caldi e variazioni termiche.

Closed-loop gestione termica del sistema

Questo sistema utilizza controllo predittivo per identificare i potenziali problemi con il calore, riducendo potenziale interruzione di prestazioni del sistema. Il comportamento del chip multicore viene analizzato. In particolare, le caratteristiche degli strati di silicio e rame dei chip sono identificati e calcoli vengono effettuati sulla base di queste informazioni. Inoltre, le richieste di alto livello software e la domanda corrispondente sulle prestazioni del sistema sono presi in considerazione il modello. L'uso di tali informazioni permette di ottimizzare le prestazioni mantenendo limiti per il calore.

Regolamento politica Usando MPC

Model Predictive Control o MPC, è un metodo di controllo di processo che consente di determinare il comportamento di un sistema complesso. Le informazioni ottenute dal processo MPC può essere utilizzato in due modi. Un risolutore numerico può essere incorporato nel codice tempo reale per regolare il sistema attraverso l'uso di controlli di feedback. Questo è noto come un risolutore implicita. Inoltre, i dati possono essere precalcolate offline e forniti in forma di tabella. Questo è un risolutore esplicito. Attraverso l'uso dell'analisi del chip mutlilayer, potenziali punti caldi e variazioni termiche e calcolo tra il carico offerto e richiesto, la ricerca indica che l'approccio MPC è in grado di migliorare le prestazioni del sistema di circa il 15 per cento.


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