基于性能計(jì)數(shù)器的系統(tǒng)實(shí)時(shí)功耗的測(cè)量與分析.pdf

1、伴隨著環(huán)境保護(hù)、綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的要求，增加計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的能量效率對(duì)于研究者、架構(gòu)師、系統(tǒng)設(shè)計(jì)者和軟件開發(fā)者等人而言已經(jīng)變成了最有價(jià)值的研究熱點(diǎn)之一。目前已經(jīng)有大量的研究工作專注于減少功率消耗和增加能量效率。例如，DVFS技術(shù)被設(shè)計(jì)用于在低系統(tǒng)負(fù)載時(shí)減少能耗。對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)功耗值的實(shí)時(shí)獲取，是進(jìn)行功耗動(dòng)態(tài)管理的先決條件。在功率感知系統(tǒng)研究的所有領(lǐng)域中，功率測(cè)量與分析是非常重要的。它不僅用于功率/性能評(píng)估、軟件功率消耗分析，而且用于

2、觸發(fā)功率感知機(jī)制和評(píng)估這些機(jī)制的效果。
　　功率測(cè)量與分析包括基于硬件的方法和基于軟件的方法?；谟布墓β蕼y(cè)量與分析主要指使用各種硬件儀器來(lái)直接測(cè)量一個(gè)設(shè)備的功率。這種方法的結(jié)果一般要比基于軟件的分析結(jié)果更加精確得多。它通常用于評(píng)估功率節(jié)省技術(shù)的效果。然而，基于硬件的方法僅限于測(cè)量部件級(jí)的功率?；谲浖墓β蕼y(cè)量與分析盡管不如基于硬件的方法準(zhǔn)確，但是試圖通過(guò)設(shè)計(jì)一組功率模型來(lái)估計(jì)不同級(jí)別的功率，更加靈活高效。本文首先描述了有價(jià)值

3、的功率測(cè)量與分析技術(shù)及當(dāng)前研究現(xiàn)狀，然后重點(diǎn)分析提出了一種基于性能計(jì)數(shù)器的軟件功率測(cè)量分析方法。
　　性能計(jì)數(shù)器（performancecounter，PMC）能夠準(zhǔn)確地反映各硬件部件的使用情況，進(jìn)而反映其功耗情況。本文中提出了一種基于細(xì)粒度性能計(jì)數(shù)器建立系統(tǒng)實(shí)時(shí)功耗模型的方法，主要由功耗模型設(shè)定、性能計(jì)數(shù)器選取、數(shù)據(jù)采樣、模型求解、結(jié)果檢驗(yàn)五個(gè)步驟組成，基本思路是:選取反映處理器、內(nèi)存、I/O等主要部件運(yùn)行狀態(tài)的細(xì)粒度性能計(jì)數(shù)器