A Temperature-Aware DVFS Control on Imprecise Computation Model

溝谷 圭悟, 上田 陸平, 高須 雅義, 千代 浩之, 松谷 宏紀, 山崎 信行

マイクロプロセッサの高密度化に伴い，上昇するプロセッサ温度の制御がより重要な課題となっている．プロセッサの温度制約違反を防ぎ消費電力を削減する手法としてTemperature-Aware Dynamic Voltage and Frequency Scaling（TA-DVFS）が提案されている．しかし，TA-DVFSではプロセッサ温度によって電圧と周波数が変動するため，タスクの実行時間の予測が困難である．本研究では，タスクを必須部分と付加部分に分割するインプリサイス計算モデルをTA-DVFSに適用することで，プロセッサ温度の上昇を防ぎつつ残ったスラックを活用してタスクの実行結果の品質を向上させる．TA-DVFSによりタスクの実行時間が増加しても，付加部分の処理を中断することでリアルタイム性を維持する．実機評価により，TA-DVFSにインプリサイス計算モデルを適用することで，プロセッサの温度制約違反回数を削減しつつ，残ったスラックでタスクの実行結果の品質を向上できていることを示した．As microprocessor grows in density, management of processor temperature is becoming an important issue. Temperature-Aware Dynamic Voltage and Frequency Scaling (TA-DVFS) has been proposed to reduce power and energy consumption by regulating temperature violation. However, using TA-DVFS makes it hard to calculate execution time of task because of change of voltage and frequency by processor temperature. In this paper, we apply Imprecise Calculation model which split each task into mandatory and optional part to TA-DVFS. It regulates processor temperature growth and better utilizes residual slack to get better quality of task while preserving realtime capability by giving up the execution of optional part. Experimental results show that by using the proposed technique, we reduced the number of processor temperature violations and raised the quality of tasks by exploiting residual slack.

A Temperature-Aware DVFS Control on Imprecise Computation Model

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