コア数と動作周波数の動的変更によるメニーコア・プロセッサ性能向上手法の提案

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タイトル別名
  • コアスウ ト ドウサ シュウハスウ ノ ドウテキ ヘンコウ ニ ヨル メニーコア ・ プロセッサ セイノウ コウジョウ シュホウ ノ テイアン
  • Improving Performance of Many-core Processors through Dynamic Core-count and Frequency Scaling

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抄録

本論文では，消費電力制約下において並列アプリケーション実行時の性能を最大化するDynamic Core-count and Frequency Scaling（DCFS）手法を提案する．DCFSはアプリケーションの特性に応じてコア数と動作周波数を動的に変更させる手法である．本手法は，“トレーニングフェイズ”と“実行フェイズ”の2つのフェイズから構成され，トレーニングフェイズで最適な構成を選択し，実行フェイズではその最適な構成を用いてプログラムが実行される．この2つのフェイズの実行を繰り返すことにより，時々刻々と変化する特性に対応することが可能となる．PARSECベンチマークを用いた評価の結果，チップ上の全コアを用いた実行に対して，dedupにおいて最大で35%の性能向上を達成し，評価に用いた全10個のベンチマークにおいて平均6%，性能向上が得られた4つのプログラムにおいて平均20%性能が向上した．

We propose dynamic core-count and frequency scaling (DCFS) technique to optimize the power-performance trade-offs for multi-threaded applications. Our proposed technique adjusts core counts and CPU frequency depending on the parallelism of applications under the power consumption constraint. DCFS dynamically controls the settings to optimize against the phases within programs by having two phases: Training and Execution. Additionaly, there is no need for static analysis and modification of applications. We can achieve a performance improvement of 35% for dedup and 20% on average among four applications from PARSEC benchmarks compared to the execution with all cores equipped on a chip.

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