【摘 要】
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随着电池供电的计算设备的广泛使用,延长电池使用时间的需求越来越明显。同时,随着集群系统耗电成本的增加,降低系统能耗的需求也非常迫切。为了解决这两个问题,出现了很多致
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随着电池供电的计算设备的广泛使用,延长电池使用时间的需求越来越明显。同时,随着集群系统耗电成本的增加,降低系统能耗的需求也非常迫切。为了解决这两个问题,出现了很多致力于降低处理器能耗的工作。
本文设计并实现了一种利用降低处理器频率来降低程序能耗的编译方法。利用profiling收集到的程序运行时信息,找出对程序性能影响不大的区域,让其运行于低频,从而达到程序整体上没有明显性能损失,同时能耗显著下降的效果。本文采用了两种profiling方法:一种方法需要在处理器支持的各个频率下都运行一次程序,收集到程序在各个频率下的运行时信息:另一种方法通过发掘程序在不同频率下的运行行为的相关性,只收集程序在最高频下的运行时信息,其他频率下的信息通过估算得到。第二种方法与第一种方法相比,在编译时间上有很大改进,同时有近似的节能效果。
本文在Open64编译器上对方法做了实现。在龙芯处理器上对SPEG-cpu2000程序所做的实验表明,第一种profiling方法能达到在平均性能损失为2.96％的情况下,能耗下降13.73%的效果:第二种profiling方法能达到在平均性能损失为2.54%的情况下,能耗下降11.98%的效果。实验结果说明,本文的低能耗编译方法能做到在基本不影响性能的情况下,显著降低程序能耗。
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