面向三维多核片上系统的热感知硅后能耗优化方法

摘要：

高能效（Energy efficiency）已成为目前嵌入式多核片上系统（System-on-Chips，SoCs）设计中的首要优化目标．基于电压／频率岛设计的三维多核片上系统能够为构建高能效系统提供一种有力的解决方案．然而，不断增加的工艺偏差导致制造后芯片中电压／频率岛的性能参数偏离其额定值．在较大偏差的影响下，可能无法满足任务的截止时间约束．另外，已有的研究工作大多针对二维平台，无法很好地解决因三维集成而不断恶化的发热问题．面向采用电压／频率岛设计的三维多核 SoC，文中提出一个硅后优化框架，在最小化系统能耗的同时，能够满足任务截止时间和系统热约束．除了能效感知的任务调度和电压／频率分派方法，提出的优化框架还采用任务迁移平衡核栈的功耗以实现热优化．实验结果表明，与已有的热平衡方法比较，文中提出的方法能减少平均18．6％的能耗．同时，与经典的能耗优化方法比较，文中提出的方法能降低平均5．6℃的峰值温度．

关键词：系统能耗、三维多核片上系统、工艺偏差、电压/频率岛、任务调度、热优化

所属期刊栏目：39

分类号：TP393(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金61204027;河北省自然科学基金F2013502274;中央高校基本科研业务费专项资金项目2014ZD32，13MS69资助．

在线出版日期：2016-10-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1763-1774