计算机研究与发展2023,Vol.60Issue(5) :976-991.DOI:10.7544/issn1000-1239.202220700

CPU-GPU MPSoC中使用寿命驱动的OpenCL应用调度方法

Lifetime-Driven OpenCL Application Scheduling on CPU-GPU MPSoC

曹坤 龙赛琴 李哲涛
计算机研究与发展2023,Vol.60Issue(5) :976-991.DOI:10.7544/issn1000-1239.202220700

CPU-GPU MPSoC中使用寿命驱动的OpenCL应用调度方法

Lifetime-Driven OpenCL Application Scheduling on CPU-GPU MPSoC

曹坤 1龙赛琴 1李哲涛2
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作者信息

  • 1. 暨南大学信息科学技术学院 广州 510632
  • 2. 暨南大学信息科学技术学院 广州 510632;网络安全检测与防护国家地方联合工程中心(暨南大学) 广州 510632
  • 折叠

摘要

近年来,集成CPU和GPU的多处理器片上系统(multiprocessor system-on-chips,MPSoC),凭借兼顾GPU核心的并行计算能力和CPU核心的通用计算能力,已经广泛应用于工业控制、汽车电子、智慧医疗等领域.为了充分发挥CPU-GPU MPSoC的性能,开放计算语言(open computing language,OpenCL)逐渐成为一种主流的应用程序编写标准.然而,在将OpenCL应用部署到CPU-GPU MPSoC的过程中,现有研究工作大多忽略了对芯片温度和使用寿命的管理,导致处理器核心在执行应用时超过了峰值温度,甚至永久性故障的提前发生,无法保证OpenCL应用的长久稳定运行.为了弥补上述缺点,提出了一种包含静态和动态应用调度技术的方法.静态应用调度技术是基于改进交叉熵策略,将OpenCL应用的特性充分考虑在内,有效提高了OpenCL应用设计点的寻优效率.动态应用调度技术是基于反馈控制策略,克服了传统方案中无法有效应对系统运行时新到应用的缺陷,能够最小化新到应用的平均延迟.实验表明,所提方法可以将应用的平均延迟降低34.58%,同时满足温度、能耗、使用寿命的约束.

关键词

CPU-GPU多处理器片上系统/延迟/寿命/OpenCL应用/调度/温度

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基金项目

国家自然科学基金(62102164)

国家自然科学基金(62172350)

国家自然科学基金(62032020)

国家重点研发计划项目(2021YFB3101201)

中国博士后科学基金(2021T140272)

中国博士后科学基金(2021M691240)

广州市科技计划项目(202201010573)

中央高校基本科研业务费专项(21621025)

出版年

2023
计算机研究与发展
中国科学院计算技术研究所 中国计算机学会

计算机研究与发展

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:2.649
ISSN:1000-1239
参考文献量2
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