تعیین نقطه کار بهینه کارایی انرژی برای سیستم - چندپردازنده همگن مبتنی بر پردازنده های نرم

ساختارهای چند پردازنده نه تنها در سرورها و کامپیوتر های رومیزی بلکه در سیستم های نهفته وFPGA ها نیز ظهور نموده اند. هدف چنین ساختارهایی بهبود کارایی می باشد. یک راه حل مناسب جهت طراحی و ایجاد سیستم چند پردازنده استفاده از پردازنده نرم در ساختارFPGA می باشد. فرکانس کاری پردازنده نرم قابل تنظیم بوده و با توجه به گنجایش FPGA تعداد و پیکره بندی آن قابل تغییر می باشد. در سیستمهای نهفته به علت اینکه معمولا از باتری استفاده می شود و کاهش دما مهم می باشد، انرژی مصرفی می تواند به اندازه کارایی سیستم از اهمیت یکسان برخوردار باشد. به همین دلیل در این سیستمها سعی می شود معیار EDP بهینه گردد. در ساختارهای چند پردازنده به ازای افزایش تعداد هسته های پردازشی، درجه موازی سازی افزایش یافته و منجر به بهبود کارایی می گردد اما در مقابل مصرف انرژی نیز افزایش می یابد. همچنین افزایش فرکانس کاری پردازنده ها در یک سیستم چند پردازنده باعث بهبود کارایی می گردد اما در مقابل افزایش انرژی مصرفی را نیز به دنبال خواهد داشت. در سیستمهای چند پردازنده مبتنی بر پردازنده های نرم بر روی بستر FPGA تعداد پردازنده ها و فرکانس کاری آنها قابل کنترل و مدیریت می باشد. این انعطاف پذیری سبب افزایش وسعت فضای طراحی گشته و شناسایی مناسبترین ساختار (یعنی سیستم، چند پردازنده داشته باشد و با چه فرکانسی کار کند) که کمترین EDP را داشته باشد به فرآیندی پیچیده تبدیل می گردد. هدف اصلی این تحقیق تعیین درجه موازی سازی (تعداد پردازنده ها) و فرکانس کاری سیستم چند پردازنده همگن مبتنی بر FPGA برای یک برنامه-کاربردی موازی می باشد، به گونه ایی که معیار کارایی-انرژی بهینه گردد.

کلیدواژه ها:

پردازنده های نرم ، فرکانس کاری ، معیار کارایی-انرژی ، سیستمهای نهفته