زمانبندی برنامه ها و مدیریت توان برای پردازنده های متاثر از تغییرات با در نظر گرفتن تعادل بار

تغییرات فرآیند درون ریز تراشه می تواند باعث ایجاد تفاوت گسترده ای در فرکانس و توان مصرفی هسته هایی از یک چندپردازنده روی تراشه شود که به صورت یکسان طراحی شده اند. در نتیجه هسته های یک چندپردازنده روی تراشه عملکردهای متفاوتی خواهند داشت. در یک چندپردازنده روی تراشه متأثر از تغییرات، در نظر گرفتن این پارامتر (تغییرات) در الگوریتم های تخصیص وظیفه ها به هسته ها و مدیریت توان امری اجتناب ناپذیر است. چرا که الگوریتم های زمان بندی و مدیریت توان سنتی برای چند هسته ای های همگن طراحی شده اند. در الگوریتم های سنتی، متفاوت بودن توانایی ها و نیازمندی های هسته های مختلف در تصمیم گیری های الگوریتم در نظر گرفته نمی شود. در کارهای انجام شده در گذشته، برای بهبود کارایی و کاهش توان مصرفی چندپردازنده روی تراشه های متأثر از تغییرات، روش هایی برای زمان بندی آگاه از تغییرات و تنظیم پویای ولتاژ و فرکانس هسته ها ارائه شده است. تا آنجا که ما می دانیم در این کارها اثر الگوریتم های ارائه شده بر تعادل چندپردازنده روی تراشه دیده نشده است. در نظر نگرفتن تعادل، منجر به عدم توزیع مناسب توان مصرفی هسته ها در سطح تراشه می شود. مهم ترین نتیجه توزیع نامناسب توان، غیر یکنواخت شدن پروفایل دمایی سیستم است. در این پایان نامه ما یک روش زمان بندی تغییرات-آگاه ارائه نموده ایم که وظیفه ها را با در نظر گرفتن خصوصیات کارایی و توان هر هسته به آن اختصاص می دهد. همچنین در نگاشت وظیفه ها به هسته ها با توجه به گذشته هر هسته، سعی می کند تعادل را در سیستم برقرار کند. علاوه بر این، برای کنترل توان سیستم یک الگوریتم تخصیص پویای ولتاژ-فرکانس (dvfs) به صورت جداگانه برای هر هسته، استفاده نموده ایم. برای کاهش بالاسری های الگوریتم dvfs تفکیک پذیری آن بسیار پایین در نظر گرفته شده است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که با اجرای الگوریتم ارائه شده، توزیع توان مصرفی در سطح تراشه به میزان قابل توجهی (تا 85 درصد) بهبود خواهد یافت. در نتیجه پروفایل دمایی بهتر و کارایی بیشتر و هزینه های جانبی کمتری خواهیم داشت.