Redução do consumo energético de aplicações paralelas em arquiteturas multi-core

dc.contributor.advisorSouza, Samuel Xavier de
dc.contributor.advisor-co1Silveira, Luiz Felipe de Queiroz
dc.contributor.advisor-co1IDpt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4139452169580807
dc.contributor.advisorIDpt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9892239670106361
dc.contributor.authorBarros, Carlos Avelino de
dc.contributor.authorIDpt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0466019450390663
dc.contributor.referees1Belfort, Diomadson Rodrigues
dc.contributor.referees1IDpt_BR
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2241184480091242
dc.contributor.referees2Sakuyama, Carlos Alberto Valderrama
dc.contributor.referees2IDpt_BR
dc.contributor.referees3Aroca, Rafael Vidal
dc.contributor.referees3IDpt_BR
dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/9262228584082064
dc.date.accessioned2017-01-11T12:51:22Z
dc.date.available2017-01-11T12:51:22Z
dc.date.issued2016-07-13
dc.description.abstractThe period that lasted from the advent of microprocessors until early this century was marked by the geometric expansion of their operating frequency. If on one hand it provided continuous performance increases, on the other hand it was also responsible for a problematic growth in heating and energy consumption. In attempt to mitigate these problems, multi-core processors have been used extensively in replacement for singlecore processors, offering a viable alternative to increase performance without increasing frequency. As a way of mapping energy consumption, we present the development of two sets of mathematical models for the representation of the electrical power dissipated in the processors. According to considerations we made in relation to static and dynamic parts of the power, we established an equation for the total power as a function of the operating frequency of the respective analyzed processors. We demonstrate, based on these mathematical models, that the relative energy consumption of processors can be related to parallel processing performance measures, such as speedup and efficiency. We also use the models to monitor the influence of several factors on the reduction of energy consumption in multi-core processors, such as the percentage of the parallel portion of the code, the number of cores to be used each time, the working frequency and speedup itself. Results of the analyzes confirm the theoretical predictions and alert to the possibility of improving the energy performance of multi-core processors, especially in conditions in which the factors of influence can be made flexible.pt_BR
dc.description.resumoO período que durou do surgimento dos microprocessadores até o início deste século ficou marcado pela expansão geométrica da frequência de operação desses dispositivos. Se por um lado isso proporcionou aumentos contínuos do desempenho, também foi responsável por um crescimento problemático do aquecimento e do consumo de energia. No sentido de atenuar esses problemas, os processadores multi-core passaram a substituir extensivamente os processadores single-core, oferecendo uma alternativa viável para aumentar o desempenho sem o aumento da frequência. Como uma das formas de se mapear o consumo de energia, apresentamos o desenvolvimento de dois conjuntos de modelos matemáticos para a representação da potência elétrica dissipada nos processadores. De acordo com considerações feitas em relação a suas parcelas estática e dinâmica, estabelecemos a potência total como variável dependente da frequência de operação dos respectivos processadores analisados. Demonstramos, a partir desses modelos matemáticos, que o consumo relativo de energia dos processadores pode ser associado a medidas de desempenho empregadas em processamento paralelo, como speedup e eficiência. Também utilizamos os modelos para monitorar a influência de diversos fatores na redução do consumo de energia nos processadores multi-core, tais como o percentual da porção paralela do código, a quantidade de núcleos a ser empregado de cada vez, a frequência de trabalho e o próprio speedup. Os resultados das análises, em simulações e em hardware, confirmam as previsões teóricas e despertam a possibilidade de melhorar o desempenho energético dos processadores multi-core, sobretudo nas condições em que os fatores de influência podem ser flexibilizados.pt_BR
dc.identifier.citationBARROS, Carlos Avelino de. Redução do consumo energético de aplicações paralelas em arquiteturas multi-core. 2016. 214f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21608
dc.languageporpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectEconomia de energiapt_BR
dc.subjectModelagem de potência elétricapt_BR
dc.subjectProcessadores multi-corept_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA E DE COMPUTAÇÃOpt_BR
dc.titleRedução do consumo energético de aplicações paralelas em arquiteturas multi-corept_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

Arquivos

Pacote Original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
CarlosAvelinoDeBarros_TESE.pdf
Tamanho:
12.46 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Carregando...
Imagem de Miniatura
Baixar