GPU集群能耗优化控制模型研究

发布时间：2018-04-22 12:41

  本文选题：能耗控制 + GPU集群　； 参考：《电子学报》2015年10期

【摘要】：随着大数据技术的发展,GPU集群作为一种高效的并行系统被应用到大规模数据实时计算中.能量是实时计算时重要的资源,GPU集群的能耗优化及实时消减成为一个具有挑战性的问题.从集群全局角度引入模型预测控制策略,并建立闭环反馈机制的多输入多输出控制器.通过调整计算频率和改变活跃流多处理器来改变能耗状态,利用反馈和滚动优化机制完成对未来的控制预判,实现消减冗余能耗的目标.实验表明:控制模型的精度和节能效果优于基准模型,而且具有较好的稳定性,适合应用到大规模数据实时计算中.
[Abstract]:With the development of big data technology, GPU cluster, as an efficient parallel system, is applied to large-scale data real-time computing. Energy optimization and real-time reduction for GPU cluster is a challenging problem in real-time computing. The model predictive control strategy is introduced from the global point of view of the cluster, and a closed-loop feedback multi-input and multi-output controller is established. By adjusting the calculation frequency and changing the active stream multiprocessor to change the state of energy consumption, the feedback and rolling optimization mechanisms are used to complete the control prediction of the future, and the goal of reducing redundant energy consumption is achieved. The experimental results show that the precision and energy saving effect of the control model is better than that of the reference model, and the control model has good stability and is suitable for real-time calculation of large-scale data.
【作者单位】： 临沂大学信息学院;山东省网络环境智能计算技术重点实验室临沂大学研究所;
【基金】：山东省自主创新及成果转化专项(No.2014ZZCX02702) 山东省自然科学基金(No.ZR2013FL005) 临沂大学博士科研启动项目(No.2014LYDXBS018)
【分类号】：TP332

【参考文献】

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1 杨正龙;金林;李蔚清;;基于GPU的图形电磁计算加速算法[J];电子学报;2007年06期

2 赵霞;郭耀;雷志勇;陈向群;;基于模拟器的嵌入式操作系统能耗估算与分析[J];电子学报;2008年02期

3 徐祖华;赵均;钱积新;;基于多自由度性能指标的模型预测控制算法[J];电子学报;2008年05期

4 刘勇鹏;王锋;卢凯;刘勇燕;;面向异构并行计算系统的流水线式压缩检查点[J];电子学报;2012年02期

5 林一松;杨学军;唐滔;王桂彬;徐新海;;一种基于关键路径分析的CPU-GPU异构系统综合能耗优化方法[J];计算机学报;2012年01期

6 林一松;杨学军;唐滔;王桂彬;徐新海;;一种基于并行度分析模型的GPU功耗优化技术[J];计算机学报;2011年04期

7 王海峰;陈庆奎;;图形处理器通用计算关键技术研究综述[J];计算机学报;2013年04期

8 王海峰;陈庆奎;;静态程序切片的GPU通用计算功耗预测模型[J];软件学报;2013年08期

【共引文献】

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1 张波;薛正辉;任武;李伟明;盛新庆;;基于图形处理器的时域有限差分算法研究[J];电波科学学报;2011年01期

2 刘啸滨;郭兵;沈艳;王继禾;伍元胜;;嵌入式软件算法级功耗BP网络模型研究[J];电子科技大学学报;2011年06期

3 孙立鹏;方宁;渠慎丰;;基于OpenMP的射线追踪并行计算方法[J];电子测量技术;2012年01期

4 袁友伟;;采用GPU加速的三维实体模型绘制[J];电子学报;2008年S1期

5 白洪涛;欧阳丹彤;何丽莉;姜珊珊;;一种基于图形处理器的压缩单纯形方法[J];电子学报;2009年11期

6 庞九凤;佟冬;李皓;何浪;程旭;;面向基于x86处理器和AMBA的系统芯片的全系统模拟器PKUsim-86[J];电子学报;2011年02期

7 刘啸滨;郭兵;沈艳;朱建;王继禾;伍元胜;;基于ARM处理器的嵌入式软件能耗统计模型[J];电子科技大学学报;2012年05期

8 段林涛;郭兵;沈艳;王毅;张文丽;熊伟;;Android应用程序能耗分析与建模研究[J];电子科技大学学报;2014年02期

9 李杰;陈庆奎;;基于蓝牙4.0的GPU集群功耗测量系统设计[J];电子测量与仪器学报;2014年03期

10 孙冬;高清维;卢一相;竺德;;GPU加速的图像实时分形编码[J];安徽大学学报(自然科学版);2014年03期

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1 郭俊伟;任武;薛正辉;李伟明;;CUDA平台下的GPU并行计算系统研究[A];2013年全国微波毫米波会议论文集[C];2013年

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1 肖中俊;抄纸过程智能控制策略研究[D];陕西科技大学;2011年

2 陶煜波;基于图形硬件的快速电磁计算方法与系统[D];浙江大学;2009年

3 白洪涛;基于GPU的高性能并行算法研究[D];吉林大学;2010年

4 张连伟;散乱点云三维表面重建技术研究[D];国防科学技术大学;2009年

5 袁博;基于可重构技术的网络节点节能问题关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2012年

6 文武;基于C/G架构的大规模地学三维场景渲染方法研究[D];成都理工大学;2013年

7 何宁辉;船舶动力定位系统中无线传感器网络数据融合技术研究[D];武汉理工大学;2013年

8 张静;PCB表观缺陷的自动光学检测理论与技术[D];电子科技大学;2013年

9 贾海鹏;面向GPU计算平台的若干并行优化关键技术研究[D];中国海洋大学;2012年

10 朱宗卫;基于系统时空行为特征的内存功耗优化研究[D];中国科学技术大学;2014年

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1 王雅光;基于多直线简化方法的二维CAD显示优化研究[D];华中科技大学;2011年

2 黄立林;煤矿生产系统能耗分析方法研究[D];山东科技大学;2011年

3 高强;基于GPU的硬件加速方法在粒子模拟中的应用[D];电子科技大学;2010年

4 柴豆豆;基于GPU加速的矩量法对电磁散射问题的研究[D];安徽大学;2012年

5 郭真林;安全关键嵌入式系统的能耗测量分析与实时调度研究[D];电子科技大学;2012年

6 王樱;基于CUDA的FFT并行计算研究[D];湖南大学;2012年

7 刘莉;异构集群下并行任务的复制调度算法[D];武汉纺织大学;2013年

8 魏丁;客车综合信息显示系统设计[D];北京邮电大学;2013年

9 郑伟娜;面向汽车产业链协同SaaS平台的运行监控系统研究[D];西南交通大学;2013年

10 刘端;射线能谱数据实时处理的GPU算法与实现[D];成都理工大学;2013年

【二级参考文献】

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1 裴丹,汪东升,沈美明,郑纬民;WOB:一种新的文件检查点设置策略[J];电子学报;2000年05期

2 秦德华,王宝发,刘铁军;GRECO中棱边检测方法及其绕射场计算的改进[J];电子学报;2003年08期

3 李允,罗蕾,熊光泽;面向普适计算的自适应技术研究[J];电子学报;2004年05期

4 杨正龙,金林,倪晋麟,方大纲;复杂目标双站RCS的图形电磁计算[J];电子学报;2004年06期

5 粟雅娟,魏少军;针对分布式系统的快速能耗估计方法及应用[J];电子学报;2005年09期

6 徐祖华,赵均,钱积新;基于Min-Max的预测控制鲁棒参数设计[J];化工学报;2004年04期

7 吴恩华,柳有权;基于图形处理器(GPU)的通用计算[J];计算机辅助设计与图形学学报;2004年05期

8 韩博;周秉锋;;GPGPU性能模型及应用实例分析[J];计算机辅助设计与图形学学报;2009年09期

9 伍楠;文梅;何义;荀长庆;任巨;柴俊;张春元;;一种流处理器体系结构MASA及其在流体力学计算中的评测[J];计算机学报;2008年01期

10 王大伟;窦勇;李思昆;;核心循环到粗粒度可重构体系结构的流水化映射[J];计算机学报;2009年06期

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2 ;[J];;年期

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本文编号：1787259