Otimização da relação desempenho/consumo de energia em arquiteturas multicore híbridas reconfiguráveis

• Processo: 11/10163-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2011
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2015
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Sistemas de Computação
• Pesquisador responsável: Vanderlei Bonato
• Beneficiário: Bruno de Abreu Silva
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Consumo de energia elétrica Computação de alto desempenho Computação reconfigurável
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Arquiteturas multi-cores | Computacão de Alto Desempenho | Computação Reconfigurável | consumo de energia | consumo eficiente de energia | FPGAs | relação desempenho | Arquiteturas multi-cores reconfiguráveis compostas por micro-arquiteturas heterogêneas

Resumo

Em 2005, 1% a mais no desempenho dos processadores trazia 3% de aumento no consumo de energia. Isto acontece devido à miniaturização e o aumento das frequências de clock. Se a densidade dos transistores continuasse a aumentar no mesmo ritmo sem melhorias no gerenciamento de energia, em 2015 os processadores consumiriam 10000 watts por centímetro quadrado. Consequentemente, ainda hoje, é necessário desenvolver e aperfeiçoar técnicas para reduzir drasticamente o consumo de energia dos processadores multicore e ainda assim atingir o desempenho necessário nas diferentes aplicações. A eficiência no consumo de energia é o novo limitador fundamental do desempenho dos processadores, muito além do número de processadores. Resumindo, o objetivo geral deste projeto é desenvolver/melhorar técnicas para otimização da relação desempenho/consumo de energia para arquiteturas multicore híbridas reconfiguráveis. Será utilizada a linguagem paralela OpenMP e os códigos serão dados como entrada para o ROSE (compilador source-to-source) para que sejam feitas as otimizações, instrumentações e o escalonamento das instruções para a arquitetura multicore com processadores LEON3 executando o sistema operacional eCos. No processo de compilação, será gerado também três arquivos, no caso, o arquivo de configuração para definir parâmetros de configuração do hardware, e de configuração do software além do software otimizado propriamente dito. Nesta pesquisa serão exploradas técnicas para redução do consumo de energia que funcionam em tempo de execução aliadas com técnicas aplicadas em tempo de compilação. Esta arquitetura multicore será implementada em um dispositivo reconfigurável do tipo FPGA Stratix 4 para fins de validação e avaliação dos resultados obtidos a partir da execução de algoritmos e benchmarks conhecidos e utilizados pela literatura. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SILVA, BRUNO DE ABREU; CUMINATO, LUCAS A.; DELBEM, ALEXANDRE C. B.; DINIZ, PEDRO C.; BONATO, VANDERLEI. Application-oriented cache memory configuration for energy efficiency in multi-cores. IET COMPUTERS AND DIGITAL TECHNIQUES, v. 9, n. 1, p. 73-81, JAN 2015. (11/10163-9)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

SILVA, Bruno de Abreu. Um método de otimização da relação desempenho/consumo de energia para arquiteturas multi-cores heterogêneas em FPGA. 2016. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC/SB) São Carlos.