动态静态结合的垂直节能优化策略

发布时间：2020-07-02 08:04

【摘要】： 嵌入式系统中的能耗问题是与嵌入式设备的便捷相应而生的，由于嵌入式应用的不断丰富，系统能耗快速增长，但目前作为唯一电源的电池技术进展赶不上能耗的增加。由此造成嵌入式系统能耗问题日益严重。 目前学术界针对嵌入式系统能耗主要有两种解决方法，即硬件节能和软件节能，其中软件节能又分为静态节能方法和动态节能方法。静态方法在编译时刻对代码扫描，找出可以针对目标平台特性优化的部分进行代码重构。动态电压调节以功率与输入电压平方的线性关系为基础，在电压降低的时候可以取得较大的节能效果。动态电源管理是设备运行时根据任务负载动态调整未来运行状态的技术，其主要方法分为三种：基于超时的算法、基于预测的算法和基于随机最优判断的算法。目前没有针对存储设备的成熟的节能优化方法，嵌入式存储设备的能耗在以往的研究中受关注不多，随着嵌入式平台的大数据量吞吐需求不断增强，磁盘能耗问题严重。 本文提出了针对嵌入式存储设备的垂直节能优化模型，包括静态代码重构方法和动态运行调节方法。该模型从代码和设备两方面施加节能措施，力求到最大效果。 针对磁盘设备的静态代码重构关注嵌套循环中对于大规模数组的访问，在讨论了数据访问模式与快速存储设备数据本地性的关系等问题后，提出了三种循环优化方法：循环融合、循环分拆、循环扩充。在仿真平台上实现了这些方法，取得了预计节能效果。基于超时判断的磁盘请求积累调度方法，与使用最基本超时节能方法的设备相比，可以取得20％以上的节能效果。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP368.11
【图文】：

界l。=EePu+ELin。+E城。+EDe+ELZ+Eoattery公式(2·5)采样器和精确到时钟周期的模拟器同步运行，定时对模拟运行结果采样，利用在编译时刻收集的信息将能耗和性能映射到运行的函数中，图2一5所示是模拟器与采样器的结构图。

学硕士学位论文第3章嵌入式存储设备垂直节能优化模型图3一1展示了嵌入式磁盘三种工作状态和他们之间的转换关系，每一个节点代表一种状态，两种状态间的箭头表明可能发生的转换关系，如挂起状态的转入状态只能是状态l，而转出状态只能是状态A，状态I和状态A之间就可以自由切换，挂起状态和他们之间的切换是受限制的。本文中，所有硬件模型都以图3一1所示为基础，即状态A与状态I间可以自由切换。SPin一uP\、///|A态状态状///了才|、、、Spinjown图3一l磁盘状态转换图编译器在进行代码分析的时候可以注意到能够取得能耗优化的部分，编译时刻节能方法在侦测到可以通过优化改进的代码后

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本文编号：2737951