GALS处理器的功耗有效性方法研究  

Research on power efficient methodology for GALS multiprocessors

作　　者：段玮[1,3] 凡启飞[1] 黄琨[1] 张戈[2,4] 

机构地区：[1]中国科学院计算技术研究所微处理器中心,北京100190 [2]北京龙芯中科技术服务中心有限公司,北京100190 [3]中国科学院研究生院,北京100039 [4]中国科学院重庆绿色智能技术研究院,重庆401122

出　　处：《高技术通讯》2011年第12期1232-1239,共8页Chinese High Technology Letters

基　　金：863计划（2008AA010901）,国家科技重大专项（2009ZX01028-02-003,2009ZX01029-001-003）,973计划（2005CB321600）和国家自然科学基金（60736012,60921002,60803029,61173001,61003064,61100163）资助项目.

摘　　要：鉴于多核时代的到来使功耗成为处理器设计的首要限制因素，功耗有效性也成为重要的设计目标，而且全局异步局部同步（GALS）的时钟设计可以很好地结合动态电压／频率调节（DVFS）的策略来提高多核处理器的功耗有效性，以采用GALS结构的多核处理器为目标，设计出了一种适用于研究目标的DVFS算法——基于投票选择的延迟决定算法。这种DVFS算法能动态统计各处理器核运行时的结构信息，利用这些信息进行投票，根据投票结果来动态调节各处理器核的电压和频率，从而降低处理器运行时的功耗和提高功耗有效性。根据实验结果统计，采用上述方法的处理器运行负载程序时，功耗节省24．8％，性能损失仅9．9％。In consideration of the facts that the advent of the era of multi-core makes the power consumption being the first restriction on microprocessor design, and the globally asynchronous locally synchronous （GALS） design of dis- tributed clock networks can excellently improve the power efficiency of single-chip multiprocessors （CMPs） using the dynamic voltage and frequency scaling （DVFS） policy, this paper proposes a new voting based DVFS algorithm for the CMPs using the GALS technology. The new algorithm dynamically adjusts the voltage and the frequency of processors according to the information of architecture and program behaviors. The experimental results show that the proposed algorithm can reduce the power consumption of 24.8%, while just causing the performance loss of 9.9%.

关 键 词：全局异步局部同步(GALS) 动态电压/频率调节(DVFS) 多核微处理器 功耗有效性 

分 类 号：TP332[自动化与计算机技术—计算机系统结构]