基于性能計數(shù)器的系統(tǒng)實時功耗的測量與分析.pdf

1、伴隨著環(huán)境保護、綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的要求，增加計算機系統(tǒng)的能量效率對于研究者、架構師、系統(tǒng)設計者和軟件開發(fā)者等人而言已經(jīng)變成了最有價值的研究熱點之一。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技術被設計用于在低系統(tǒng)負載時減少能耗。對計算機系統(tǒng)運行時功耗值的實時獲取，是進行功耗動態(tài)管理的先決條件。在功率感知系統(tǒng)研究的所有領域中，功率測量與分析是非常重要的。它不僅用于功率/性能評估、軟件功率消耗分析，而且用于

2、觸發(fā)功率感知機制和評估這些機制的效果。
　　功率測量與分析包括基于硬件的方法和基于軟件的方法。基于硬件的功率測量與分析主要指使用各種硬件儀器來直接測量一個設備的功率。這種方法的結果一般要比基于軟件的分析結果更加精確得多。它通常用于評估功率節(jié)省技術的效果。然而，基于硬件的方法僅限于測量部件級的功率。基于軟件的功率測量與分析盡管不如基于硬件的方法準確，但是試圖通過設計一組功率模型來估計不同級別的功率，更加靈活高效。本文首先描述了有價值

3、的功率測量與分析技術及當前研究現(xiàn)狀，然后重點分析提出了一種基于性能計數(shù)器的軟件功率測量分析方法。
　　性能計數(shù)器（performancecounter，PMC）能夠準確地反映各硬件部件的使用情況，進而反映其功耗情況。本文中提出了一種基于細粒度性能計數(shù)器建立系統(tǒng)實時功耗模型的方法，主要由功耗模型設定、性能計數(shù)器選取、數(shù)據(jù)采樣、模型求解、結果檢驗五個步驟組成，基本思路是:選取反映處理器、內存、I/O等主要部件運行狀態(tài)的細粒度性能計數(shù)器