應(yīng)用需求驅(qū)動(dòng)的處理器調(diào)頻策略.pdf

1、隨著數(shù)據(jù)中心的興起，圍繞著數(shù)據(jù)中心的研究課題越來越受到人們的關(guān)注。在這些課題中，如何在數(shù)據(jù)中心減少能源消耗的成本備受關(guān)注。而在能源的節(jié)約課題中，硬件的使用策略極大程度上關(guān)系到能源能否合理利用。而處理器的節(jié)能問題是數(shù)據(jù)中心節(jié)能的重要組成部分。
　　傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)處理器電壓與頻率控制技術(shù)是基于處理器使用率的數(shù)值進(jìn)行決策的技術(shù)。傳統(tǒng)的技術(shù)把高的處理器使用率等同于高的用戶處理器資源使用的需求，因此，當(dāng)處理器的使用率非常高的時(shí)候，傳統(tǒng)的技術(shù)會(huì)相

2、應(yīng)提高處理器的頻率。反之，則會(huì)降低處理器的頻率。但是，非常不幸的是，用戶對應(yīng)用性能已經(jīng)可靠性的需求并非與處理器的使用率直接有相關(guān)聯(lián)，因?yàn)橛脩舻膽?yīng)用需求隨著服務(wù)類型的變化而變化，并且也可能會(huì)隨著應(yīng)用場景的變化而改變。因此，基于非常底層的技術(shù)參數(shù)，處理器使用率的傳統(tǒng)控制技術(shù)很有可能會(huì)忽視用戶的真實(shí)需求。
　　同時(shí)，應(yīng)該意識到一個(gè)問題，節(jié)能的下限應(yīng)當(dāng)是用戶的體驗(yàn)需求。對于任何節(jié)能的研究課題，不能忽視的是用戶的體驗(yàn)需求。節(jié)能應(yīng)該是研究如何

3、盡最大可能在滿足用戶體驗(yàn)需求的情況下，減少不必要的浪費(fèi)。任何過度犧牲用戶體驗(yàn)需求而換取的節(jié)能方案應(yīng)該是不可取的。所以，在本文中，用戶的體驗(yàn)需求應(yīng)該被反復(fù)強(qiáng)調(diào)和提起。為了使讀者對用戶的體驗(yàn)與需求有較為深入的理解，本文將選取最為典型的用戶體驗(yàn)與需求的模型的研究工作，向讀者展示用戶的需求體驗(yàn)是如何通過模型來展示的。
　　為了應(yīng)對這個(gè)問題，本文提出應(yīng)用需求驅(qū)動(dòng)的處理器頻率調(diào)節(jié)技術(shù)。本技術(shù)屬于一種適應(yīng)性的，用戶需求感知的動(dòng)態(tài)處理器頻率控制技

4、術(shù)。通過該技術(shù)的實(shí)施，能夠基于用戶對應(yīng)用的性能，可靠性的需求來進(jìn)行頻率的控制，從而使得應(yīng)用傳統(tǒng)的處理器能源管理技術(shù)的服務(wù)器進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能以及增強(qiáng)可靠性的效果。本文選取非常具有代表性而且被廣泛應(yīng)用的靜態(tài)網(wǎng)頁應(yīng)用作為研究對象，來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用需求驅(qū)動(dòng)的處理器頻率調(diào)節(jié)技術(shù)。本文在基于Linux的靜態(tài)網(wǎng)頁服務(wù)器中實(shí)現(xiàn)了該技術(shù)的原型。本文將該技術(shù)與傳統(tǒng)的處理器頻率控制技術(shù)相比較，即傳統(tǒng)的Linux處理器能耗管理技術(shù)相比，本文提出的技能能夠使得該靜態(tài)網(wǎng)頁